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二维颗粒流体动力学中 Navier-Stokes 输运系数的数值研究

流体动力学 2015-06-04 v3 软凝聚态物质

摘要

本文通过 Navier-Stokes 颗粒方程的流体动力学模拟,对非定常超音速颗粒流的热机制进行了数值研究。为此,我们选择了颗粒动力学中的一个范式问题,即 Faraday 不稳定性。我们考虑了两种不同的颗粒材料 Navier-Stokes 输运系数方法, namely 适用于中等密度准弹性颗粒的传统 Jenkins-Richman 理论,以及适用于任意非弹性的改进型 Garz\'o-Dufty-Lutsko 理论(本文亦对此进行了介绍)。通过在相同条件下分析密度、温度和速度场,将这两种解与同一系统的事件驱动模拟进行了比较。研究发现两种方法之间存在显著差异,从而产生了有趣的推论。特别是,与非弹性颗粒气体的独特特征耦合到密度梯度的热传递机制,导致了温度场乃至扩散机制的重大偏差。

关键词

引用

@article{arxiv.1204.2415,
  title  = {A numerical study of the Navier-Stokes transport coefficients for 2D granular hydrodynamics},
  author = {Lidia Almazán and José A. Carrillo and Clara Salueña and Vicente Garzó and Thorsten Poeschel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1204.2415},
  year   = {2015}
}

备注

accepted NJP