颗粒气体的湍流动力学与输运系数

本文发展了关于颗粒气体的流体力学理论，这些气体中的颗粒为非弹性粒子，其碰撞可由冲击速度相关的系数 restitution 描述。我们采用修改的 Chapman-Enskog 方法推导了 hydrodynamic 方程及相应的输运系数，假设速度分布函数的形状可沿着随温度衰减而变化的 adiabatically 形式自适应地跟随。我们数值表明，该近似在中等耗散范围内是合理的。输运系数与能量耗散系数均以颗粒材料的弹性与耗散参数以及气体参数表达。这些系数随温度的依赖性质不同于以恒定系数 restitution 作为简化假设的前期研究结果。本文所提出的针对非弹性颗粒的模型方法，也可适用于其他冲击速度相关的 restitution 系数形式。