混沌流中惯性粒子的聚集与破碎动力学

在混沌流中被平流输运的惯性粒子通常聚集在奇异吸引子中。当在这些分形集合中运动时，它们通常相互靠近并发生碰撞。在此，我们考虑惯性粒子在碰撞时发生聚集。在此过程中形成的新粒子更大，并遵循带有新参数的运动方程。当这些粒子达到一定大小或剪切力变得足够大时，它们反过来又会发生破碎。由此产生的系统由大量具有不同粒子数且共存的动力系统组成。我们发现聚集与破碎的结合会导致渐近稳态。渐近的粒子尺寸分布取决于破碎机制。该模型得出的尺寸分布与雨滴统计和搅拌槽实验中发现的结果一致。