范德瓦尔斯流体相变的简单动力学模型
流体动力学
2018-06-05 v2 统计力学
斑图形成与孤子
摘要
提出了一个据信为最小的、描述范德瓦尔斯流体相变的简单动力学模型。该模型中，稠密气体的分子间碰撞并未被如实处理，而是将非理想气体效应的预期相互作用约束在一个自洽力项中。碰撞项仅起到热浴的作用，因此即便在全局上也不守恒动量或能量。研究表明：(i) 通过对平均场自洽势的自然分离，借助动量平衡方程，由范德瓦尔斯流体的状态方程确定了非理想气体效应的势；(ii) 由 H 定理识别出一个随时间单调减小的泛函，并发现其与热力学中的亥姆霍兹自由能有密切关系；(iii) 在本动力学模型的连续极限下得到了 Cahn--Hilliard 型方程。还基于 Cahn--Hilliard 型方程进行了数值模拟。
引用
@article{arxiv.1711.01166,
title = {A simple kinetic model for the phase transition of the van der Waals fluid},
author = {Shigeru Takata and Takashi Noguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.01166},
year = {2018}
}