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热弹性流体相变的连续介质热力学

统计力学 2022-07-29 v1 经典物理

摘要

本研究利用纯热弹性流体的连续介质热力学来考察其相变。为考察相变动力学,特别强调了熵不等式公理的跳跃条件,从而恢复了稳定相平衡与相界处温度、压力和自由焓连续性相一致的常规结果。此外,该跳跃条件导出了相变质量通量的本构关系:[[1Tq]]nΓ/[[s]]-\left[\left[\frac{1}{T}\mathbf{q}\right]\right]\cdot\mathbf{n}^{\Gamma}/\left[\left[s\right]\right],其中 [[1Tq]]nΓ\left[\left[\frac{1}{T}\mathbf{q}\right]\right]\cdot\mathbf{n}^{\Gamma} 为跨越相界面 Γ\Gamma 的法向熵通量跳跃,[[s]]\left[\left[s\right]\right] 为相应的熵跳跃。该关系意味着相变必须伴随相界处的温度跳跃。该公式与有限的可用实验数据之间发现了令人鼓舞的一致性。仍需进一步证据来确证这一提出的本构模型。该连续介质框架非常适于在如有限元法等计算框架中实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.14158,
  title  = {Continuum Thermodynamics of the Phase Transformation of Thermoelastic Fluids},
  author = {Gerard A. Ateshian and Jay J. Shim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14158},
  year   = {2022}
}

备注

46 pages, 9 figures