重力场下盒内气体的固有热对流
软凝聚态物质
2018-12-03 v2
摘要
我们从理论上证明了颗粒流体中存在一种固有的热对流，其固有性在于它始终存在且没有热梯度阈值（对于所有有限瑞利数值均发生对流）。更具体地，我们研究处于恒定重力场下、封闭于矩形区域内的非弹性光滑硬盘气体。竖直壁作为能量汇（即平行于重力的非弹性壁），而另外两壁垂直于重力并作为能源。我们表明该对流源于耗散性侧壁与体积力（此处为重力）的共同作用。因此，我们称之为\textit{耗散性侧壁对流}（DLWC）。我们的理论也描述了弹性碰撞的极限情况，表明非弹性粒子碰撞增强了DLWC。我们通过相应流体力学方程在扩展的Boussinesq近似下的数值解（体积元方法）开展研究。我们展示了该理论描述了类似（但更复杂）实验室实验结果的本质特征。
引用
@article{arxiv.1707.04225,
title = {Inherent thermal convection in a gas inside a box under a gravity field},
author = {F. Vega Reyes and A. Puglisi and G. Pontuale and A. Gnoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.04225},
year = {2018}
}
备注
To appear in J. Fluid Mech. 14 pages, 4 figures