无惯性回转引擎
统计力学
2022-08-03 v1
摘要
回转引擎的典型模型由一个由产生角度依赖力矩的能源驱动的惯性轮组成。此类引擎的例子包括具有外施力矩的单摆、斯特林引擎与布朗回转引擎。力矩的变化由系统惯性平均掉,从而产生极限环振荡。尽管力矩产生机制在生物界亦普遍存在(通常利用化学梯度供能),但惯性并非人们自然联想到此类过程的性质。在本工作中,为寻求免除惯性效应之需,我们研究一种无惯性概念:其中耦合的产力矩组件的综合效应平均掉环境势的变化,并帮助克服耗散力,从而在惯性趋于零时实现持续运转。我们通过分析前述两种引擎——斯特林引擎与布朗回转引擎——来例证该无惯性概念。类似原理亦可在生物分子过程以及现代技术引擎中寻求;对于后者,耦合的产力矩组件降低了由所产生力矩的变异性引起的振动。
引用
@article{arxiv.2208.01292,
title = {Inertialess Gyrating Engines},
author = {Jordi Ventura Siches and Olga Movilla Miangolarra and Amirhossein Taghvaei and Yongxin Chen and Tryphon T. Georgiou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.01292},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 7 figures