拖曳力对低密度气体线性输运的影响：稳定性分析

在存在与粒子速度成正比的拖曳力的情况下，由Boltzmann方程确定了稀薄经典气体的输运系数。粘性拖曳力可以模拟固体颗粒与周围流体（间隙气相）之间的摩擦。首先，当拖曳力是作用于系统状态的唯一外部作用时，Boltzmann方程允许具有含时温度的Maxwellian解$f_0(\mathbf{v},t)$。然后，通过对分布$f_0$的局部形式进行Chapman-Enskog展开求解Boltzmann方程，以获得系统的相关输运系数：剪切粘度$\eta$、热导率$\kappa$，以及一个新的输运系数$\mu$（在颗粒气体中也存在），它将热流与密度梯度联系起来。结果表明，虽然$\eta$不受拖曳力影响，但该力对输运系数$\kappa$和$\mu$的影响可能很显著。最后，对相对于含时平衡态的线性流体力学方程进行了稳定性分析，表明不稳定性的出现与横向剪切模式有关，该模式在波数小于某一临界波数时可能是不稳定的。