中文

均匀受热颗粒介质的速度分布与关联

软凝聚态物质 2009-11-07 v2 统计力学

摘要

我们比较我们对三维非弹性硬球分子动力学模拟得到的均匀受热颗粒介质的稳态速度分布,与均匀受热非弹性硬球的Mean Field 型 Enskog-Boltzmann 方程预测[van Noije & Ernst, Gran. Matt. \bf 1, 57 (1998)]。尽管我们发现所有密度和非弹性值上定性一致,但定量不一致在高非弹性或密度时接近 \sim 40%。相较之下,伪-Maxwell 分子模型[Carrillo, Cercignani & Gamba, Phys. Rev. E, \bf 62, 7700 (2000)]的预测在定性和定量上都与我们的模拟截然不同。我们还测量了短程和长程速度关联,发现接触前存在非零关联,并与以粒子直径单位表示的十个数量级内呈现缓慢代数衰减成正比于 r(1+α)r^{-(1+\alpha)},其中 0.2<α<0.30.2 < \alpha < 0.3。这些关联的存在表明分子混乱假设和Mean Field 近似的失败,这是非弹性硬球动力学理论定量不一致的原因。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0105322,
  title  = {Velocity Distributions and Correlations in Homogeneously Heated Granular Media},
  author = {Sung Joon Moon and M. D. Shattuck and J. B. Swift},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0105322},
  year   = {2009}
}

备注

23 pages, 15 figures, Phys. Rev. E, in press