受外部冲击作用的颗粒流中的激波传播

我们分析了一项近期实验 [Phys. Rev. Lett., {\bf103}, 224501 (2009)]，该实验定量研究了由钢球冲击流动的单层玻璃珠所产生的激波。我们论证了该过程中径向动量守恒，从而表明在二维情况下激波半径随时间$t$按幂律$t^{1/3}$增加。这在非弹性硬球系统的事件驱动模拟中得到了证实。实验数据与理论预测进行了比较，结果显示在中间时间段吻合良好。在后期，实验数据表现出向不同标度行为的交叉。我们将此归因于颗粒在激波前沿的堆积导致问题有效变为三维，并提出了一种包含此效应的简单硬球模型。该模型的模拟捕捉到了实验数据中观察到的交叉现象。