非弹性 Takahashi 硬棒气体

我们研究了一维硬棒流体，硬棒之间通过二元非弹性碰撞与短程方阱势发生相互作用。通过调节阱的深度与符号，我们探讨了耗散与内聚力或排斥力之间的相互作用。冷却区域的分子动力学模拟表明，这种简单的粒子间相互作用足以显著改变自由冷却中由 Haff 定律预期的能量耗散率。该模型的简单性使其适用于基于 Boltzmann-Enskog 输运方程的解析方法，从而能够推导出颗粒温度的行为。此外，在弹性极限下，该模型可被精确求解以提供完整的热力学描述。通过适当重新定义相关可观测量，可以直接从相应弹性系统的性质外推得到解释与热浴相互作用的非弹性系统性质的有意义的理论近似。冷却区域与驱动区域的模拟结果均能根据我们的理论方法得到合理解释，并与我们的预测符合得相当好。