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致密粒子流动模型中的动力学特性:一种综述

软凝聚态物质 2026-04-21 v2 统计力学 流体动力学

摘要

受限于浅盒中受垂直振动驱动的颗粒系统,提供了研究流变化颗粒介质的简单几何。颗粒通过与墙面的碰撞获得垂直动能,并通过颗粒间碰撞在水平方向重新分配能量。该 Δ\Delta-模型被提出作为此设置的简化描述。在该模型中,固定速度增量 Δ\Delta 被添加到碰撞中法向相对速度分量中,实际上将垂直运动积分掉,同时保留碰撞能量注入。这补偿了非弹性损失,产生稳定的均匀稳态,易于进行动力学理论分析。形式化了并分析了 Enkog 动力学方程,以获得平稳温度和状态方程。随后应用 Chapman-Enskog 方法推导 Navier-Stokes 传输系数并研究非均匀态。理论推广至具有不同质量、尺寸、restitution 系数或 Δ\Delta 值的颗粒混合物,导致即使在均匀态中也出现能量非配分。得到的流体力学方程(在低密度 regime 下获得的传输系数)显示均匀态的无条件稳定性以及 Onsager 互易性的违反。理论预测与分子动力学和直接蒙特卡罗仿真结果良好一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.04388,
  title  = {Dynamic properties in a collisional model for confined granular fluids. A review},
  author = {Ricardo Brito and Rodrigo Soto and Vicente Garzó},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.04388},
  year   = {2026}
}

备注

Entropy (accepted, 2026)