NiST：稀薄气体动力学中的非局域时空本构关系
流体动力学
2023-11-02 v1
摘要
尽管介观玻尔兹曼方程描述了稀薄气体动力学，但在复杂工程问题中求其解颇具挑战。因此，在过去一个半世纪里，人们提出了许多基于少量宏观变量的偏微分方程。然而，它们不仅形式复杂，且在克努森数较大时无法做出令人满意的预测。在此，我们提出一种用于稀薄气体动力学的非局域时空（NiST）本构关系，其中时刻 与位置 处的应力/热流由邻近时空坐标中的速度/温度梯度通过卷积算子确定。利用库埃特/傅里叶流及自发瑞利-布里渊散射的玻尔兹曼方程解，我们提取出非局域性的普适参数作为空间与时间克努森数的函数。在稀薄气体中声波传播上的进一步测试表明，NiST本构关系可在较宽克努森数范围内预测稀薄气体流动。
引用
@article{arxiv.2311.00307,
title = {NiST: a non-localized spatial-temporal constitutive relation in rarefied gas dynamics},
author = {Xiaoda Li and Bin Hu and Lei Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.00307},
year = {2023}
}