实验证明Epstein 区间内的颗粒剪切流不稳定性
地球与行星天体物理
2026-03-18 v1 天体物理仪器与方法
摘要
对两流体原行星盘模型的稳定性分析丰富了我们对固体如何成长为更大尺寸天体(行星)的理解。悬浮于气流中的尘粒会修改流动，产生易不稳定的剪切层。在此类环境中，阻力发生在自由分子(Epstein)区间。由于重力驱动的浮力，在地球上重现这种两相流困难。本文采用粒子图像测量法研究低压尘-气混合物，其克朗数可达10于微重力条件下。我们观察到一种颗粒剪切流不稳定性，特征为周期性速度场，可近一阶模型为Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性。此行为类似于Kelvin-Helmholtz不稳定性，为与行星形成相关的两流体理论提供了基准。
引用
@article{arxiv.2603.15810,
title = {Experimental evidence for granular shear-flow instability in the Epstein regime},
author = {Holly L. Capelo and Jean-David Bodénan and Martin Jutzi and Jonas Kühn and Clément Surville and Lucio Mayer and Maria Schönbächler and Yann Alibert and Nicolas Thomas and Antoine Pommerol},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.15810},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 5 figures