基于各向异性散射的 N 组分气体混合物的剪切粘度——Chapman-Enskog 方法

用于计算相对理想气体（如无质量夸克-葡萄浆）剪切粘度 $\eta$ 的解析 Chapman-Enskog 公式，在经过各向异性和各向同性的两体散射后，始终表现出良好的一致性，与使用 Green-Kubo 关系获得的数值结果一致。然而，过去对无质量、多组分夸克-葡萄浆的分析集中在一个有效的单组分“葡萄气”。针对各向同性散射的单组分情况，此前已开发了针对质量不为零且可调的多组分混合物的 Chapman-Enskog 公式。本研究旨在获得用于一般各向异性散射的无质量、多组分混合物的 Chapman-Enskog 剪切粘度公式。由于剪切粘度取决于线性化碰撞核，本文推导了在弹性且各向异性 $l+k\rightarrow l+k$ 散射下线性化碰撞核的近似公式。该近似公式对于来自前述工作中提供的各向同性两体核（包括相同物种和不同物种）表现得很好。此外，针对超过两种物种的多组分混合物，本文提出了一种 $N$ 组分 Chapman-Enskog 粘度的另一种展开方法。该方法应用于两种组分的“二进制”混合物，并与传统的二进制粘度公式进行了比较。对于相互作用和非相互作用的二进制混合物，两种方法之间的吻合程度从中等到良好。