驱动双组分混合物中的类姆潘巴效应

姆潘巴效应指两个具有不同初始温度的样本在弛豫至平衡过程中温度相互交叉的现象。本文中我们展示与热库（浴）接触的分子双组分混合物中类姆潘巴效应的出现。混合物气态粒子与热库的相互作用通过黏性阻力加随机Langevin类项建模。外部浴的存在耦合了各组分总温度与分温度的时间演化，使得即便初始温差与温度本身同阶也会出现姆潘巴现象。解析结果通过考虑各组分速度分布函数的多温度麦克斯韦近似获得。理论分析针对接近平衡与远离平衡（大 class 姆潘巴效应）的初始态进行。前者使我们能发展一种简单理论，将温度的时间演化方程围绕其渐近平衡解线性化。该线性理论给出交叉时间的表达式。我们也对大姆潘巴效应提供定性描述。我们的理论结果与通过直接模拟蒙特卡洛方法数值求解Enskog动力学方程以及进行分子动力学模拟所得的计算机模拟极为吻合。最后，针对驱动颗粒混合物的初步结果也显示非弹性碰撞中类姆潘巴效应的发生。