Relative Entropy of a Freely Cooling Granular Gas
本文利用四阶累积量的Sonine近似,分析了均匀自由冷却颗粒气体中每个粒子的熵随时间的演化和稳态值,相对于与瞬时平动和转动温度相一致的最大熵。结果表明,丰富的各种依赖性的相对熵的时间和正常和切向恢复系数,包括一个奇特的行为在准光滑的限制。
2018-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dimension Dependence of Clustering Dynamics in Models of Ballistic Aggregation and Freely Cooling Granular Gas
通过事件驱动的分子动力学模拟,我们研究了非弹性粒子在不同空间维度上聚集的动力学。我们考虑两种模型,即,弹道聚集模型(BAM)和自由冷却颗粒气体模型(GGM),对于每一个,我们量化的动能和平均质量的团簇(形成由于非弹性碰撞)的时间依赖性。对于两个模型,这些量至少在长时间限制内表现出幂律行为。对于BAM,相应的指数表现出很强的维数依赖性,并遵循超标度关系。此外,在高包装分数限制的行为,这些数量变得一致的标度理论,预测能量和质量之间的反比关系。另一方面,在GGM的情况下,我们没有找到任何证据来证明这一点。在这种情况下,即使能量衰减,不考虑包装分数,定量匹配的BAM的高包装分数的图片,它是成反比的质量增长只有在一个维度上,和增长似乎是相当不敏感的选择的维度,不像BAM。
2017-09-05 cond-mat.stat-mech
Stability of freely cooling granular mixtures at moderate densities
自由冷却颗粒流中速度涡和密度团的形成是一个有趣的现象。通过对中等密度下$d$维颗粒二元混合物线性化Navier-Stokes流体动力学方程的稳定性分析,确定了不稳定性发生的临界尺度$L_c$.与以前的尝试相比,分析不限于近弹性系统,因为它考虑到了非线性依赖的传输系数和冷却速率的碰撞耗散。如从在非常稀的制度中获得的先前结果所预期的,线性稳定性显示$d-1$横向(剪切)模式和纵向(“热”)模式相对于足够长的波长激发是不稳定的。理论预测还表明,不稳定性的起源是由速度场的横向分量驱动的,当系统长度为$L>L_c$时,速度场的横向分量变为\emph{unstable}。得到了$L_c$随混合物质量、直径、组成、体积分数和恢复系数变化的显式表达式。在机械等效颗粒和低密度混合物的限制中得到的先前结果一致地恢复。最后,与以前的理论工作,忽略了耗散对输运系数的影响进行了比较,强耗散的定量差异。
2015-07-20 cond-mat.stat-mech
On the equivalence of the freely cooling granular gas to the sticky gas
研究了恢复系数与速度有关的自由冷却颗粒气体的一维流动。当碰撞粒子的相对速度小于速度标度$δ$时,恢复系数变得接近弹性。不同的统计量,即密度分布,占据和空团簇长度分布,空间密度和速度关联函数,得到使用事件驱动的分子动力学模拟。我们将这些与粘性气体(恢复恢复系数为零的非弹性气体)的相应量进行比较。我们发现,在不均匀的冷却制度,时间小于交叉时间$t_1$,其中$t_1 \sim δ^{-1}$,颗粒气体的行为是等效的粘性气体。当$δ\rt 0$,然后$t_1 \rt \infty$,因此,结果支持早期的主张,自由冷却的非弹性气体描述的无粘Burgers方程。对于具有有限$δ$的真实颗粒气体,时间尺度$t_1$的存在表明,对于大的时间,颗粒气体不是由无粘Burgers方程描述的。
2009-01-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of Freely Cooling Granular Gases
本文利用大尺度分子动力学模拟研究了二维自由冷却颗粒气体的动力学行为。我们发现,对于稀体系,在长时间范围内,典型的动能随时间代数衰减E(t)~ t^{-1}。渐近地,速度统计的特点是由一个普遍的高斯分布,与指数高能量的尾巴特征的早期均匀制度。我们表明,在晚集群制度的粒子相干移动作为典型的本地速度波动,Δ v,是小的相比,典型的速度,Δ v/v ~ t^{-1/4}。此外,局部平均剪切模式占主导地位的声学模式。小的热速度波动表明,该系统可以用Burgers方程描述。
2002-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical behavior of two freely evolving granular gases separated by an adiabatic piston
考虑两个被绝热活塞分离的颗粒气体,它们最初处于相同的宏观状态。研究发现,在该体系中发生了具有自发对称性破缺的相变。当活塞的质量增加超过临界值时,活塞移动到与系统中间不同的静止位置。过渡是准确地描述了一个简单的动力学模型,考虑到活塞的速度波动。有趣的是,最终状态的特征不是子系统的温度相等,而是冷却速率相同。一些相关的后果,这一功能进行了讨论。
2010-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stability of freely falling granular streams
一个自由落体流弱凝聚力颗粒建模和分析的帮助下,事件驱动的模拟和连续流体力学。前者示出了流分裂成液滴,液滴的尺寸被测量为内聚能的函数。拉伸流是一维纳维-斯托克斯方程的精确解,对应于应变率,从其初始值γ Dot 0衰减1/t。围绕这个基本状态展开,我们表明,流动在短时间内(gammaDot 0 * t << 1)是稳定的,而在长时间内(gammaDot 0 * t >> 1),所有波长的扰动都会增长。给定波长的增长率取决于波动发生的时刻,因此可观察到的模式可以有很大的变化。
2012-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Assessing a Hydrodynamic Description for Instabilities in Highly Dissipative, Freely Cooling Granular Gases
一个有趣的现象显示的颗粒流和基于动力学理论的模型预测的不稳定性被称为颗粒“集群”,这是指耗散颗粒形成相对高浓度的瞬态,松散的区域的趋势。在这项工作中,我们评估了最近提出的修正Sonine近似[Garzó等人,Physica A 376,94(2007)]通过系统稳定性的检查对粒状气体进行了分析。特别是,我们确定的临界长度尺度与发病的两种类型的不稳定性-涡和集群-通过稳定性分析的Navier-Stokes阶流体动力学方程,通过使用从标准和修改的Sonine近似得到的传输系数的表达式。我们研究了在固体分数ε <0.2的范围内,对于小的恢复系数e=0.25--0.4,标准理论和修正理论表现出差异的Sonine近似的影响。的临界长度尺度的理论预测相比,分子动力学(MD)模拟,其中一小部分没有被认为是由于非弹性崩溃。结果表明,MD和改进的Sonine理论之间的定量协议,而标准的理论失去了这个高度耗散的参数空间的准确性。修改后的理论还补救了(highdissipation)的标准理论和MD之间的定性不匹配的不稳定性,更容易形成。此外,集群大小的演变通过MD简要检查,表明域大小的集群可能保持稳定或减半的大小,这取决于系统参数。
2012-04-06 cond-mat.stat-mech
Cluster Growth in two- and three-dimensional Granular Gases
颗粒介质中的耗散导致了有趣的现象,在非平衡动力学状态下存在团簇形成和结晶。自由冷却系统的检查有关的能量衰减和集群的演化时间,在二维和三维。有趣的相似之处渗流理论得到了在三维空间。
2003-12-11 cond-mat.stat-mech
The second and third Sonine coefficients of a freely cooling granular gas revisited
在其最简单的物理力学描述中,颗粒流体可以被建模为由光滑的非弹性硬球(具有恒定的法向恢复系数$α$)组成,其速度分布函数服从Enskog-Boltzmann方程。颗粒流体的基本状态是均匀冷却状态,其特征在于均匀的、各向同性的和稳定的比例速度分布$F(\mathbf{c})$。$F(\mathbf{c})$在热速度域($c\sim 1$)中的行为可以由Sonine多项式展开式的两个第一非平凡系数($a_2$和$a_3$)表征。本文的主要目标是回顾一些以前的努力估计(和测量在计算机模拟)的$α$ -依赖的$a_2$和$a_3$,报告新的计算机模拟结果的$a_2$和$a_3$的二维系统,并探讨提出理论估计的可能性$a_2$和$a_3$之间的简单性和准确性的最佳折衷。
2009-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Pattern Formation in the Inhomogeneous Cooling State of Granular Fluids
我们提出的结果,从全面的事件驱动(ED)模拟的非线性斑图形成在自由演化的颗粒气体。特别是,我们专注于在非均匀冷却状态(ICS)的密度和速度场的形态。我们强调ICS的形态和斑图形成的相位有序系统与一个全球保守的序参量之间的强烈的相似性。
2003-02-11 cond-mat.stat-mech
Kullback--Leibler Divergence of a Freely Cooling Granular Gas
对于孤立的自由冷却颗粒气体,找到与非弹性玻尔兹曼方程相关联的适当的类熵李雅普诺夫泛函仍然是一个未解决的挑战。原来的$H$定理假设不适合这里和$H$功能提出了一些额外的措施的问题,解决了从实际分布的参考速度分布函数的Kullback-Leibler分歧(KLD)。在KLD的参考分布的正确选择是至关重要的,后者有资格或不作为一个李雅普诺夫功能,渐近“均匀冷却状态”(HCS)分布是一个潜在的候选人。由于缺乏一个正式的证明远离准弹性极限,这项工作的目的是支持这一猜想的分子动力学模拟的非弹性硬盘和球体在很宽的范围内的恢复系数($α$)和不同的初始条件。我们的结果拒绝麦克斯韦分布作为一个可能的参考,而他们加强了HCS之一。此外,KLD用于测量使用前者而不是后者时丢失的信息量,揭示了与$α$的非单调依赖性。
2020-11-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-diffusion in granular gases
如果考虑到恢复系数$ε$的冲击速度依赖性,则均匀冷却颗粒气体的自扩散系数显著改变。对于一个常数$ε$的情况下,粒子传播速度随时间缓慢,而速度相关系数产生幂律时间依赖性。这些时间依赖性的差异对自由冷却的粒状气体的性质的影响进行了讨论。
1999-05-26 cond-mat.stat-mech
Cluster-Growth in Freely Cooling Granular Media
当耗散粒子单独存在时,它们的涨落能量由于碰撞相互作用而衰减,团簇随着时间的推移而建立和增长,直到达到系统尺寸。当有效耗散足够强时,这可能导致“非弹性振荡”,即某些粒子碰撞频率的发散。团簇生长是一种有趣的物理现象,而非弹性坍缩是用于研究团簇生长的非弹性硬球(IHS)模型的内在效应-仅涉及系统中可忽略不计的数量的粒子。在这里,我们通过引入弹性接触能和相关的接触持续时间t_c来扩展IHS模型。这避免了非弹性崩溃,并允许检查系统的长期行为。为了定量描述簇的生长,我们提出了一种连续空间中的燃烧算法,该算法可以很容易地识别属于同一簇的所有粒子。在此,选择的标准仅为粒子距离。用这种方法,我们确定了三个制度的行为。首先,在短时间内存在均匀冷却状态(HCS),其中平均场论很好地工作,并且团簇很小并且生长非常缓慢。第二,在取决于系统性质的某个时间,团簇生长开始,团簇的大小和质量增加,直到在第三种状态下,达到系统大小,大部分颗粒被收集在一个巨大的团簇中。
1999-10-06 cond-mat.stat-mech
Translational and rotational non-Gaussianities in homogeneous freely evolving granular gases
针对颗粒气体建模中粗糙度的影响问题,采用Sonine近似研究非弹性粗糙颗粒组成的自由演化均匀颗粒气体的均匀基态,构建了涵盖球、盘情形的通用理论,确定其速度分布的非高斯性并通过模拟验证。
2023-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Spatial Correlations in Compressible Granular Flows
对于一个自由演化的颗粒流体,密度和流场的空间相关性的建立描述脉动流体力学。不可压缩流的理论扩展到一般的,可压缩的情况下,包括纵向速度和密度波动,并产生定性不同的结果为远程相关。密度波动的结构因子在有限波数处显示出最大值,在时间上向更小的波数移动,并且对应于不断增长的相关长度。这与二维分子动力学模拟结果吻合较好。
1997-10-10 cond-mat.stat-mech
Clustering Instabilities, Arching, and Anomalous Interaction Probabilities as Examples for Cooperative Phenomena in Dry Granular Media
在自由冷却的粒状材料中,密度和温度的波动引起位置相关的能量损失。由于强烈的局部耗散,压力和能量迅速下降,物质从“热”区移动到“冷”区,导致更强的耗散,从而造成密度不稳定。“分子混沌”的假设只在均匀冷却状态下才有效。一旦出现密度不稳定性,碰撞参量就不再均匀分布。对相关性和结构函数表明,分子混沌假设-连同合理的排除体积模型-是重要的短距离和无关的大长度尺度。在这项研究中,碰撞频率的概率分布进行检查,管流和自由冷却的颗粒材料以及。不相关的事件导致碰撞频率的泊松分布。相反,这里讨论的合作现象的指纹是一个幂律衰减的概率为许多碰撞每单位时间。保留字:离散元法,事件驱动模拟,群聚不稳定性,非线性,激波,幂律分布,协同现象。
1998-10-09 cond-mat.stat-mech
A universal scaling law for the evolution of granular gases
干燥的、自由演化的颗粒状物质在稀气态下仅由于耗散相互作用而聚结成致密的团簇。这种成团转变对于从天体物理学到宇宙学的许多问题都很重要。在这里,我们表明,稀释,自由冷却的颗粒气体的演变是由惯性流和热速度的比率,即马赫数在一个普遍的方式。对颗粒纳维-斯托克斯方程的理论计算和直接数值模拟表明,无论恢复系数、密度或初速度分布如何,密度涨落都遵循与系统马赫数的普适二次关系。我们发现,集群表现出无标度动力学,但集群状态变得可观察的马赫数约为$\mathcal{O}(1)$。我们的结果提供了一种方法来确定年龄的颗粒气体和预测宏观外观的集群。
2015-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Granular Rough Sphere in a Low-Density Thermal Bath
研究了浸没在由点粒子组成的热浴中的粗糙颗粒球的定态。当球的质心固定时,稳态角速度分布为高斯分布,有效温度低于熔池温度。对于通过非弹性碰撞耦合到恒温器的自由运动的粗糙球,我们发现了一个条件,在该条件下,平移和旋转速度的联合分布是具有相同有效温度的高斯分布的乘积。在这个相当出乎意料的情况下,我们根据傅立叶定律导出了从恒温器到球体的稳态能量流的公式。
2008-05-19 cond-mat.stat-mech
Interplay between polydispersity, inelasticity, and roughness in the freely cooling regime of hard-disk granular gases
考虑了由非弹性粗糙硬磁盘组成的多分散颗粒气体。重点放在动力学理论推导的部分能量生产率和总冷却速率的函数的部分密度和温度(平移和旋转)和参数的混合物(质量,直径,惯性矩,和相互系数的正常和切向恢复)。结果适用于均匀冷却状态的系统和相关的非均分的能量之间的不同组件和自由度。它被发现,磁盘通常呈现出较强的旋转平移不均分,但较弱的组件组件不均分比球体。一个值得注意的“拟态”的效果被揭开,根据该多分散气体的磁盘具有共同的值的恢复恢复系数和减少的转动惯量可以从一个单分散气体中的旋转平移能量不均分的程度是什么区别。该效应要求组分$i$的盘的质量与$2σ_i+\langleσ\rangle$近似成比例,其中$σ_i$是盘的直径,$\langleσ\rangle$是平均直径。
2018-07-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Mean square displacement of intruders in freely cooling multicomponent granular mixtures
本研究针对自由冷却多组分颗粒混合物中的示踪粒子,采用第二索宁近似求解扩散系数并推导均方位移的对数时间依赖关系,通过直接模拟蒙特卡洛方法验证了该近似优于一阶近似,且长时间极限下与已有结果吻合。
2024-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ring Kinetic Theory for an Idealized Granular Gas
非弹性硬球的动力学描述的二元碰撞展开,产生相应的伪刘维方程和BBGKY族的约化分布函数。基于集团展开技术,我们推导出非弹性硬球的Boltzmann和环动力学方程。在简单环近似下,我们计算了自由演化的稀颗粒气体中涡度涨落的结构因子。动力学理论的结果与先前从脉动流体力学导出的结果一致。在不可压缩流的极限中,该结构因子单独决定了空间速度相关性,该空间速度相关性是动态起源的并且包括长范围$r^{-d}$行为。分析结果与MD模拟进行了比较。
1997-06-03 cond-mat.stat-mech
Velocity Distributions in Homogeneously Cooling and Heated Granular Fluids
本文利用Enskog-Boltzmann方程研究了非弹性硬球或硬盘颗粒流体的单粒子速度分布,包括自由演化系统的均匀冷却和均匀加热系统的定态,并明确地计算了该分布的第四累积量。对于非驱动的情况下,我们的结果与Brey等人的计算机模拟\cite{brey}。由于非高斯行为的冷却速率和固定温度的修正被发现是小在所有的非弹性。均匀加热稳态下的速度分布呈现出高能尾$\sim \exp(-A c^{3/2})$,其中$c$是由热速度标度的速度,$A\sim 1/\sqrt{\eps}$和$\eps$是非弹性。
1998-03-03 cond-mat.stat-mech
Towards a Landau-Ginzburg-type Theory for Granular Fluids
在本文中,我们将展示如何,在一定的限制下,自由发展的颗粒流体的流体动力学方程适合的框架内的时间依赖的Landau-Ginzburg(LG)模型的临界和不稳定的流体(例如spinodal分解)。颗粒流体通常被模拟为非弹性硬球(IHS)流体,它表现出两种不稳定性:涡旋和高密度团簇的自发形成。我们通过对系统尺寸施加约束来抑制聚类不稳定性,以说明如何可以推导出LG方程的序参量,即变形率或剪切速率张量,它控制着涡旋模式的形成。从能量泛函的形状,我们得到的流场中的稳态图案。该理论对定态的定量预测与非弹性硬盘流体的分子动力学模拟吻合得很好。
2001-03-04 cond-mat.stat-mech
Inhomogeneous cooling state of a strongly confined granular gas at low density
利用新近导出的Boltzmann动力学方程,研究了描述强约束于两平行平板之间的自由演化颗粒气体流体动力学行为的非均匀冷却状态。通过扩展均匀冷却状态的思想,我们提出了一个标度分布,其中所有的时间依赖性发生通过颗粒温度的系统,而有一个依赖于通过密度的限制壁的距离。结果表明,速度分布不是各向同性的,垂直于和平行于约束板的运动具有两个不同的颗粒温度参数,尽管它们的冷却速率相同。此外,当接近非均匀冷却状态时,能量有时会从具有较低颗粒温度的自由度转移到具有较高颗粒温度的自由度,这与分子系统中发生的情况相反。冷却速率和两个部分颗粒温度计算通过高斯近似。理论预测与分子动力学模拟的结果进行了比较,发现吻合得很好。
2019-10-31 cond-mat.stat-mech
Cahn-Hilliard Theory for Unstable Granular Flows
本文提出了一种Cahn-Hilliard型流体动力学涨落理论,定量描述了自由冷却颗粒流体在演化早期密度场和流场中缓慢演化的空间相关性和结构。模式选择和结构形成的两种机制被确定:不稳定的模式导致密度聚类(比较spinodal分解),和选择性降噪(比较构造地质学中的夷平面化)导致涡旋结构。随着时间的增加,密度场的结构因子出现最大值,并向波数较小的方向移动。这对应于密度簇的近似扩散增长的长度尺度。空间速度相关在中等长度尺度上表现出代数衰减$\sim r^{-d}$。空间关联函数和结构因子的理论预测与非弹性硬盘系统的分子动力学模拟符合得很好。
1999-07-01 cond-mat.stat-mech
Energy non-equipartition in systems of inelastic, rough spheres
我们计算和验证与模拟之间的比率的平均平移和旋转能量的系统与粗糙,非弹性粒子,无论是强制或自由冷却。该比率显示能量的非均分。在定常流动中,该比值主要取决于颗粒粗糙度,但在非定常流动中,如自由冷却的颗粒介质,它也强烈地依赖于法向耗散。这里提出的方法统一和简化了由更精细的动力学理论得到的不同结果。我们观察到边界诱导能流起着重要的作用。
1998-05-20 cond-mat.stat-mech
Ballistic Aggregation in Systems of Inelastic Particles: Cluster growth, structure and aging
我们研究远离平衡动力学模型的自由冷却颗粒气体和弹道聚集紧凑的集群。对于这两种情况下,从事件驱动的分子动力学模拟,我们提出了详细的结果,在空间维度$d=1$和$2$的结构和动力学。通过适当的分析,它已被证实,弹道聚集机制适用于$d=1$颗粒气体以及。老化现象的这种机制,在这两个方面,已通过两个时间密度自相关函数进行了研究。这个量被证明表现出类似于在标准的相变动力学的标度特性。相应的功能形式已被量化和讨论的结构特性。我们的研究结果建立了一个更完整的等效颗粒气体和弹道聚集模型$d=1$。
2017-04-05 cond-mat.stat-mech
Moment theories for a d-dimensional dilute granular gas of Maxwell molecules
从非弹性Boltzmann方程出发,采用Grad矩方法,导出了由Maxwell分子组成的稀颗粒气体在一般维d上的各种矩方程组,其矩量可达(d+3)(d^2+6d+2)/6.从导出的力矩方程出发,确定了质量、动量和能量平衡方程中应力和热流的Navier-Stokes水平本构关系。结果表明,仅考虑流体动力场变量(密度、速度和颗粒温度)、应力和热流的矩方程,以及与时间无关的第四累积量的值,就足以确定非弹性Maxwell分子的Navier-Stokes本构关系,而其它高阶矩方程在这种情况下不起任何作用。本文用Grad(d+3)(d^2+6d+2)/6-矩方程组及其各子系统研究了自由冷却颗粒气体的均匀冷却状态。通过在均匀冷却状态附近进行线性稳定性分析,通过所考虑的梯度矩系统估计不稳定性发生的临界系统尺寸。从目前的矩理论的临界系统尺寸的结果被发现是在合理的好协议与那些从模拟。
2020-01-19 cond-mat.stat-mech
Power-law velocity distributions in granular gases
我们报告了一般类的稳态和瞬态的粒状气体。我们发现,非弹性气体的动力学理论允许具有幂律速度分布f(v)~ v^(-sigma)的定态解。指数σ被解析地发现并且依赖于空间维度、非弹性程度和碰撞率的均匀程度。具有相同幂律尾和截止的驱动稳态可以通过以大速度尺度注入能量来维持,然后级联到较小的速度,在那里它被耗散。与这些稳定状态相关联的是自由冷却的时间依赖性状态,其截止值减小并且速度分布是自相似的。
2005-04-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.CD
Kinetic Temperatures for a Granular Mixture
一个孤立的混合物的光滑,无弹性的硬球支持一个均匀的冷却状态与不同的动力学温度为每个物种。在这里探索这种现象的分子动力学模拟的两个组件的流体,与预测的Enskog动力学理论。研究了恢复系数$α=0.95$和0.80的两个值的动力学温度的比率,作为质量比、尺寸比、组成和密度的函数。较低的密度和较高的恢复系数的理论和模拟之间的良好协议,观察到显着的分歧,否则。不同的温度的现象也讨论了驱动系统,在最近的实验中发生的。自由冷却状态和驱动稳态之间的差异进行了说明。
2002-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Singular Energy Distributions in Granular Media
我们研究驱动颗粒气体的动力学理论,同时考虑到平移和旋转自由度。我们得到了稳态二元能量分布的高能尾,它依赖于总能量E和转动能E_w与总能量之比x=sqrt{E_w/E}。极高能粒子有一个独特且定义明确的分布f(x),它有几个显著的特征:x不像分子气体那样均匀分布; f(x)不光滑,但有多个奇点。后者的行为是敏感的材料特性,如碰撞参数,转动惯量和碰撞率。有趣的是,转动能与总能量的比率是优选的。一般来说,f(x)与能量密切相关,并且与均匀分布的偏差随着能量的增加而增加。我们还解决了自由冷却麦克斯韦分子的能量分布,并找到定性相似的行为。
2007-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Driven and undriven states of multicomponent granular gases of inelastic and rough hard disks or spheres
从最近推导的能量产生率的平移和旋转自由度的数量,不同的颗粒温度的气体混合物的非弹性和粗糙的磁盘或球体进行了比较研究。考虑了均匀自由冷却状态和随机恒温器驱动状态。结果发现,每个粒子的碰撞松弛数一般是较小的磁盘比球,平均角速度松弛更迅速的温度比。在非驱动系统的渐近状态下,旋转平移不均分在圆盘中比在球体中更强,而它几乎不依赖于驱动系统中的粒子类别。另一方面,组件组件的非均分的程度是较高的球体比磁盘,无论是驱动和非驱动系统。模拟效应(多组分气体模仿单组分气体的旋转-平移温度比)的研究也进行了。
2019-06-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Dilute Wet Granulates: Nonequilibrium Dynamics and Structure Formation
我们研究了一种由湿颗粒组成的气体,表面覆盖着一层薄液膜。动态演化是由两个粒子的相互作用,这主要是由于在干燥的颗粒气体相反的界面力。当两个湿颗粒碰撞时,形成毛细管桥,并且当桥断裂时保持完整直到一定的撤回距离,从而消耗固定量的能量。一个自由冷却系统进行非平衡动态相变从一个主要是单粒子和快速冷却的状态与不断增长的聚集体,使桥断裂成为一个罕见的事件和冷却是缓慢的。在团簇生长的早期阶段,团簇的聚集是一个自相似的过程,其分形维数约为D_f ~ 2。在稍后的时间,观察到最终吸收所有颗粒的吸收团簇。最后的簇在大尺度上是紧凑的,而在小尺度上是分形的,D_f ~ 2。
2009-06-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective dynamics and steady state of an Ising model submitted to tapping processes
本文应用一维最近邻相互作用伊辛模型研究了颗粒介质中的压实过程。一个等效的粒子-空穴的图片被引入,与相关的伊辛模型的域壁的孔。试图模仿的实验,一系列的水龙头分开足够大的等待时间,系统自由放松,被认为是。系统的自由松弛对应于可以解析求解的T=0动态。存在大量的亚稳态,其特征在于所有空穴被隔离。在弱轻敲极限下,得到了连接亚稳态的有效动力学。分析了该动力学的稳态,并证明了其概率分布函数具有标准形。然后,定态描述爱德华兹热力学颗粒理论。研究了稳态下的空间关联函数。
2002-09-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech