颗粒流体

颗粒物质这一术语指的是包含大量介观尺寸（从毫米到米）硬物体（颗粒）的系统。地质学上的例子包括沙漠沙和滑坡岩石。但这类系统的范围要广泛得多，包括粉末和雪、种子和盐等可食用产品、药丸等医疗产品，以及火星表面风化层和土星环等地外系统。对颗粒物质基本性质的理解的重要性怎么强调都不为过。当前关注的实际问题涵盖了从雪崩和粮仓爆炸的灾害减缓到制药工业中的巨大经济影响。此外，它们作为远离平衡的系统实例，也具有学术和概念上的重要性。在许多感兴趣的条件下，颗粒物质像普通流体一样流动。在后一种情况下，这种流动可以由流体力学方程精确描述。这里的重点是颗粒流体相应的流体力学描述的可能性。过去五十年间为原子和分子组成的流体发展起来的非平衡态统计力学工具，在此被应用于颗粒系统，以从根本上解决定性问题和实际的定量预测。我们得到了非线性 Navier-Stokes 方程及相关的输运系数表达式。