颗粒气体非弹性粗糙麦克斯韦模型的精确输运系数

颗粒气体需要能够捕捉其独特特征的模型。被广泛使用的非弹性硬球模型（IHSM）在引入表面粗糙度和转动自由度等现实特征时带来了复杂性，从而产生了更为复杂的非弹性粗糙硬球模型（IRHSM）。本文聚焦于非弹性粗糙麦克斯韦模型（IRMM），提出了一种比 IRHSM 更易处理的替代方案，并能够实现精确求解。基于应用于颗粒气体的非弹性麦克斯韦模型（IMM）的基础，IRMM 将数学表示扩展至涵盖表面粗糙度和转动自由度。主要目标是给出 IRMM 内 Navier--Stokes--Fourier 输运系数的精确表达式，包括剪切与体积黏度、热与扩散热导率，以及冷却率输运系数。与 IRHSM 中早期的近似不同，我们的研究揭示了内在的耦合关系，例如剪切黏度与自旋黏度的耦合，以及热导率与扭矩-涡量矢量相关项的耦合。这些精确结果为改进应用于 IRHSM 的 Sonine 近似提供了有价值的见解，有助于更深入地理解具有现实特征的颗粒气体中的输运性质。