颗粒流体的熵、熵流与熵供给率

本文旨在基于玻尔兹曼方程和连续介质热力学的框架，分析颗粒流体的熵、熵流和熵供给率。研究表明，由玻尔兹曼方程推导出的颗粒气体熵不等式与简单流体的熵不等式不同，原因在于存在一个可被识别为熵供给密度率的项。基于一个适用于近平衡和准弹性恢复系数的非平衡分布函数，得到熵供给密度率等于内能产生密度率除以温度，熵流等于热流矢量除以温度。本文还发展了一种颗粒流体的热力学理论，其目标是确定质量密度、动量密度和内能密度等基本场。本构定律受物质框架无差异原理和熵原理的约束。通过利用拉格朗日乘子对熵原理的深入分析，表明从颗粒气体动力学理论中获得的关于熵供给密度率和熵流的结果，在颗粒流体近平衡过程中（此时线性化本构方程成立）普遍有效。