管道中经历稳态泊肃叶流动的麦克斯韦气体
统计力学
2007-05-23 v2 流体动力学
摘要
对于在管道中由外力诱导的稳态泊肃叶流动的麦克斯韦分子气体，我们求解了由非线性玻尔兹曼方程导出的矩方程层级。解以力的幂次（至三阶）的微扰展开形式获得。我们将纳维-斯托克斯理论与玻尔兹曼方程对流体动力学量及其通量剖面的预测进行了批判性比较。纳维-斯托克斯描述在力的一阶，尤其是二阶上失效。因此，流体静压力不均匀，温度剖面呈现非单调行为，在无纵向热梯度时存在纵向通量分量，并且存在正应力差。另一方面，与Bhatnagar-Gross-Krook模型动力学方程的比较表明，后者能够捕捉场的正确函数依赖性，尽管系数的数值通常在玻尔兹曼值的0.38到1.38倍之间。我们还与平面泊肃叶流动的结果进行了简要比较。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0302200,
title = {Maxwellian gas undergoing a stationary Poiseuille flow in a pipe},
author = {M. Sabbane and M. Tij and A. Santos},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0302200},
year = {2007}
}
备注
31 pages, 6 figures; to be published in Physica A