黏聚性颗粒剪切流中的流体动力学不稳定性

我们将A. Onuki [Phys. Rev. Lett. 94, 054501 (2005)] 引入的动态范德瓦尔斯模型推广到平面剪切下黏聚性颗粒流的描述，以研究其流体动力学不稳定性。通过数值求解动态范德瓦尔斯模型，我们观察到稳态中密度的各种非均匀结构，其中黏性加热与由非弹性碰撞引起的能量耗散相平衡。基于线性稳定性分析，我们发现空间结构由平均体积分数、施加的剪切速率和非弹性程度决定，其中当系统在热力学上不稳定（即压力 $p$ 和体积分数 $\phi$ 满足 $\partial p/\partial\phi<0$）时，不稳定性被触发。