基于体积的流体动力学方法研究单原子气体中的声波传播

我们使用基于体积的流体动力学模型研究单原子气体中的声波传播。在Physica A vol 387(24) (2008) pp6079-6094中，通过分析分子空间分布，提出了一种微观的基于体积的动力学方法；这导致了一组包含质量密度扩散分量的流体动力学方程。在这里，我们发现这些新的质量密度扩散通量和体积项意味着我们的流体动力学模型能够唯一地、在克努森数的整个范围内，以极好的一致性再现声波相速度和阻尼测量值。在高克努森数（高频）区域，我们基于体积的模型预测与实验中观察到的平面驻波一致，而现有的动力学和连续介质模型很难捕捉到这一点。在该区域，我们的结果表明，实验中假定的“声波”可能更好地被认为是“质量密度波”，而不是连续介质区域的压力波。