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Boltzmann models for polyatomic gases and mixtures: analysis, macroscopic limits and entropy methods

Description du projet

Une étude pour mieux comprendre la dynamique des gaz hors équilibre

Comprendre le comportement des gaz dans des systèmes complexes est essentiel pour de nombreuses applications techniques. Bien que la théorie cinétique fournisse des modèles précis pour les écoulements gazeux, la plupart des études mathématiques se limitent à des cas simplifiés à l’extrême, tels que les gaz monoatomiques, laissant les mélanges gazeux plus complexes sous-explorés. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet BAME étudiera les mélanges de gaz monoatomiques et polyatomiques à l’aide d’un système d’équations de type Boltzmann. BAME fera progresser la théorie mathématique en étudiant les effets de régularisation des opérateurs de Boltzmann ainsi que l’intégrabilité et la régularité des solutions. Enfin, l’équipe cherchera à analyser le comportement à long terme de ces systèmes à l’aide de méthodes d’entropie quantitative.

Objectif

BAME is a project in applied mathematics addressing challenges in the kinetic theory of gases. The focus is on a system of Boltzmann-like equations that describes gas mixtures composed of monatomic and polyatomic gases. Evidence has shown that kinetic models accurately describe strong nonequilibrium processes in gas flows. However, most of the mathematical theory is limited to the oversimplified case of a single monatomic gas. This project aims to contribute in filling the gap between the study of more intrigant gases relevant to applications and the current state of the art in the mathematical theory of kinetic equations. Specifically, the objectives are to study the regularizing effects of the associated Boltzmann operators, as well as the integrability and smoothness of solutions, with the ultimate goal of analyzing the large time behavior using quantitative entropy methods. The project will bring together the applicant with a distinguished expertise in modelling and analysis of polyatomic gases and mixtures at the mesoscopic level and the host with a ground-breaking work on entropy methods for macroscopic reactive systems. The two levels of description will be formally linked through hydrodynamic limits during the secondment, leading to a redesign of the entropy production program for the system of interest. The fellowship will enable the applicant to gain new analytical skills and significantly enhance transferable skills through the extensive training offered by the host University of Graz. Additionally, it will greatly expand her research network, facilitate participation in leading events in the field, and ultimately strengthen the ability to establish her own research group and advance her career in academia.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

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Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinateur

UNIVERSITAET GRAZ
Contribution nette de l'UE
€ 230 184,72
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (1)