Kinetic Theory of Flocking: Derivation of Hydrodynamic Equations
它示出了如何明确粗粒的微观动力学的Vicsek模型自推进剂。宏观输运方程是由Enskog型动力学理论导出的。给出了大颗粒速度下所有输运系数的表达式。用数值和解析方法研究了从无序态到植绒态的相变。
2010-12-03 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Hamiltonian Derivations of the Generalized Jarzynski Equalities under Feedback Control
在“麦克斯韦恶魔”反馈控制的情况下，热力学第二定律和非平衡方程如Jarzynski方程需要推广。在本文中，我们得到了广义Jarzynski等式的经典哈密顿动力学的基础上的刘维尔定理，这是相同的方法，原来的证明Jarzynski等式[物理。78，2690（1997）]。所得到的等式导致在反馈控制的存在下的哈密顿系统的热力学第二定律的推广。
2011-05-30 cond-mat.stat-mech
A unified approach to the derivation of work theorems for equilibrium and steady-state, classical and quantum Hamiltonian systems
我们提出了一个统一的和简单的方法来推导工作定理的经典和量子哈密顿系统，无论是在平衡条件下，并在一个稳定的状态。在整个文件中，我们采用了分区的总哈密顿系统的一部分，浴的一部分，和他们的耦合。我们重新推导了文献中已有的许多等式，并得到了非平衡经典和量子系统的一些新的等式。我们的研究结果可以用于确定配分函数和（广义）自由能通过模拟和/或测量非平衡系统。
2008-07-30 cond-mat.stat-mech
Microscopic derivation of the hydrodynamics of active-Brownian-particle suspensions
我们推导出流体动力学方程的运动由欠阻尼朗之万方程，减少到主动布朗粒子模型，在过阻尼限制的活性粒子的流体。收缩到流体动力学的描述是通过局部平均的粒子动力学与非平衡多粒子概率密度，其形式化的表达是通过多时间尺度分析发现在物理相关的限制高摩擦。这种方法允许识别的条件下，自推进可以归入流体应力张量，从而系统地和明确地定义的局部压力的主动流体。
2016-12-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Classical microscopic derivation of the relativistic hydrodynamics equations
本文提出了从力学出发直接推导相对论流体力学方程的微观方法，省去了动力学方程的推导。导出了连续性方程和能量动量守恒定律。导出了粒子流的演化方程.在非相对论流体力学中，粒子流的演化方程与动量演化方程是一致的，麦克斯韦方程组中包含了浓度和与粒子流成正比的电流，因此，要得到一个封闭的方程组，就必须有浓度和粒子流的演化方程。粒子电流的演化取决于电场和磁场。这样，我们得到了RHD方程组作为连续性方程、粒子流方程和麦克斯韦方程组的集合。这种近似不需要包括动量的演化，并允许考虑物理问题。当然，粒子流演化方程中包含了一些新的函数，我们可以用浓度和粒子流来表示，或者我们可以推导出这些函数的方程，从而得到更一般的近似。本文还对这种近似进行了发展和讨论。
2012-08-05 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Non-Perturbative Hydrodynamic Limits
我们引入非微扰分析技术的动力学方程的流体动力学流形的推导。新方法类似于量子场论中的Schwinger-Dyson方程，并通过构造模型动力学方程的精确扩散流形证明了其推导过程.新方法优于经典的Chapman-Enskog方法。
2013-10-26 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Hydrodynamic traffic flow models including random accidents: A kinetic derivation
本文从随机粒子模型形式化推导出含不连续通量的二阶双曲 PDE 宏观交通模型，并通过数值实验与粒子方法比较，利用解的统计量分析随机交通事故。
2023-11-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.AP
Systematic derivation of coarse-grained fluctuating hydrodynamic equations for many Brownian particles under non-equilibrium condition
研究了二维空间中多个布朗粒子在空间均匀驱动力和周期为$\ell$的周期势作用下的统计性质。特别是，我们专注于两个渐近的情况下，$\ell_{\rm int} \ll \ell$和$\ell_{\rm int} \gg \ell$，其中$\ell_{\rm int}$代表两个粒子之间的相互作用长度。我们推导出波动的流体动力学方程描述的粗粒度密度场定义的尺度远大于$\ell$的两种情况下的演变。利用得到的方程，我们计算了密度场到最低阶相互作用强度的等时关联函数。我们发现，对于$\ell_{\rm int} \gg \ell$情形，系统表现出$r^{-d}$（$d=2$）型长程关联，而对于$\ell_{\rm int}\ll \ell$情形则没有观察到这种行为.
2006-03-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Towards an ab initio derivation of generalised hydrodynamics from a gas of interacting wave packets
King’s College London（伦敦国王学院）
本文基于 Bethe 波函数，通过 Lieb-Liniger 模型示例，探讨了量子可积模型中 generalized hydrodynamics 的 ab initio 推导方法，揭示了波包作为 quasi-particles 的行为及局部守恒量的生成。
2026-04-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Derivation of a non-objective Oldroyd model from the Boltzmann equation
我计算的Boltzmann方程的BGK近似的流体动力学极限的情况下，长的应力松弛时间，发现应力服从粘弹性本构方程。本构方程不同于用于聚合物液体的标准本构方程，因为它不是"客观的"，因为惯性效应是重要的。计算了简单剪切流和拉伸流应力的精确解。
2001-05-03 cond-mat.stat-mech
Binary Fluids with Long Range Segregating Interaction I: Derivation of Kinetic and Hydrodynamic Equations
我们研究了由“蓝”和“红”粒子组成的双组分流体的演化，它们通过强短程（硬核）和弱长程对势相互作用。在低温下，系统的平衡态是两相共存的状态。在适当选择的时空尺度和系统参数，我们首先获得（正式）一个介观动力学Vlasov-Boltzmann方程的一个粒子的位置和速度分布函数，适当的描述在这个系统中的相分离动力学。进一步的缩放，然后产生Vlasov-Euler和不可压缩Vlasov-纳维-斯托克斯方程。通过截断Chapman-Enskog展开，我们还得到了可压缩Vlasov-纳维-斯托克斯方程。
2001-04-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Systematic derivation of hydrodynamic equations for viscoelastic phase separation
本文详细推导了一个简单的流体动力学双流体模型，该模型旨在描述非纠缠聚合物溶液的相分离，其中粘弹性效应起着重要作用。它直接基于定义明确的分子模型的粗粒化，使得所有自由度都具有清晰和明确的分子解释。的考虑是基于一个自由能的功能，和动态分为保守和耗散的一部分，后者满足昂萨格关系和热力学第二定律。因此，该模型完全符合平衡态和非平衡态热力学。推导过程分为两个步骤：首先，我们推导出一个扩展的模型，包括两个标量场和四个矢量场，这样的惯性动力学的大分子和两种流体的相对运动被考虑在内。在第二步中，我们消除这些惯性的贡献，并作为替代，引入现象耗散项，这可以很容易地考虑到非平衡态热力学的原理建模。最后的简化模型包括动量守恒方程，其中包括界面和弹性应力，对流扩散方程的界面和弹性的贡献发生，以及适当的对流松弛方程的端到端的矢量场。与传统的用于推导流变学运动方程的双尺度描述相反，我们在这里将流体动力学和大分子自由度处理在相同的基础上。尽管如此，所得到的模型与前面讨论过的模型相当相似，尽管不完全相同。值得注意的是，我们发现一个流变本构方程，不同于标准的Oldrocket-B模型。...
2021-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic theory of the fluctuating hydrodynamics in nonlinear lattices
涨落流体力学理论已成为分析非线性晶格宏观行为的重要工具。然而，尽管它的实际成功，其微观推导仍然是不完整的。在这项工作中，我们提供了微观推导的波动流体力学，使用粗粒化和投影技术，合奏的等效性是至关重要的。格林-久保（GK）式裸输运系数的数值计算的形式。我们的数值模拟表明，裸输运系数存在足够大的，但有限的粗粒化长度在无限晶格的框架内的GK公式。这表明，裸输运系数唯一存在于每个物理系统。
2021-06-03 cond-mat.stat-mech hep-th
Origins of Hydrodynamics for a Granular Gas
本文讨论了颗粒状气体的流体动力学描述的基础，即光滑、非弹性硬球的低密度气体。更基本的介观描述被认为是非线性玻尔兹曼动力学方程。提出了两个论点，有利于流体力学的颗粒气体。第一个是“正常”的解决方案和它的显式近似结构通过Chapman-Enskog方法的概念。第二个是演示的发生器的频谱中的流体动力学模式的均匀参考态的小空间扰动的动力学。在第一种情况下，推导出的非线性流体动力学方程的Navier-Stokes顺序，明确表达的传输系数。该方法是正式的和上下文的推导是左未指定的，虽然内部数学上的一致性证明。第二种方法更受限制，只导致线性流体动力学，但有可能更明确地定义流体动力学的背景。
2004-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum kinetics derivation as generalization of the quantum hydrodynamics method
提出了一种新的量子动力学方程推导方法。这种方法是多粒子量子流体力学方法的自然推广。推导了不同质点系的动力学方程。首先，我们考虑量子等离子体，并特别注意自旋演化。我们表明，我们需要一套两个动力学方程描述自旋粒子。其中一个方程是分布函数方程，然而这个方程包含了新的函数，即使在自洽场近似下也是如此。这是本文介绍的一种自旋分布函数。因此，我们必须推导出自旋分布函数演化的动力学方程，本文提出并用来构造一个封闭的动力学方程组。在相互作用半径近似下，给出了具有一级短程相互作用的中性粒子系统的动力学方程。本文导出了一组具有电偶极矩的粒子的动力学方程，这组方程类似于自旋粒子的动力学方程，但又有一些不同。作为一个特殊的主题，我们发现在狄拉克点附近的石墨烯载流子的动力学方程。在一般情况下，导出的方程包含两粒子分布函数，考虑了包括交换相互作用在内的量子关联的贡献，但在具有短程相互作用的粒子质点系中，我们用自洽场近似来限制自己，得到封闭的动力学描述。
2012-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
First principles derivation of NLS equation for BEC with cubic and quintic nonlinearities at non zero temperature. Dispersion of linear waves
在这项工作中，我们提出了一个中性玻色子的量子流体动力学方程的推导。我们考虑了粒子间的短程相互作用。这种相互作用包括二元相互作用$U(\textbf{r}_{i},\textbf{r}_{j})$和三粒子相互作用$U(\textbf{r}_{i},\textbf{r}_{j},\textbf{r}_{k})$，后者不包括粒子间的二元相互作用。从玻色-爱因斯坦凝聚体的量子流体力学方程出发，导出了非线性薛定谔方程。该方程包括三阶和五阶非线性。它处于零度。采用了三粒子相互作用常数的显式形式。首先，发展了研究线性波频散的方法。比较了线性波的频散特性。在零温下，两粒子间的相互作用近似于相互作用半径的三级（TOIR），三粒子间的相互作用近似于三粒子间的相互作用。我们考虑了温度对元激发色散的影响。为此目的，我们推导出一个系统的QHD方程在非零温度。所得方程组是众所周知的双流体流体力学的模拟。此外，它是由于三粒子相互作用的两流体流体力学方程的推广。计算了第一和第二声速通过超流和非凝结组分浓度的明显表达式。
2011-09-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal Transport in a Noncommutative Hydrodynamics
我们发现一个质点系的流体动力学方程被限制在最低的朗道水平。我们解释的流体动力学理论作为一个哈密顿系统的泊松括号之间的流体动力学变量从空间的非交换性。我们认为，最一般的流体动力学理论可以从这个哈密顿系统通过允许的Righi-Leduc系数是一个任意函数的热力学变量。我们计算的Righi-Leduc系数在高温下，并表明，它满足的粒子-空穴对称性，我们概述的要求。
2015-02-24 cond-mat.stat-mech hep-th
Derivation of a Non-Local Interfacial Hamiltonian for Short-Ranged Wetting II: General Diagrammatic Structure
在我们的第一篇论文中，我们展示了如何从一个潜在的Landau-Ginzburg-Wilson模型中推导出一个非局部有效的短期润湿哈密顿量。在这里，我们结合格林函数方法与标准微扰理论，以确定一般的图形形式的结合势的功能超出双抛物线近似的朗道-金兹伯格-威尔逊体势。三次和四次相互作用的主要影响是简单地改变双抛物线状之字形图的系数，并引入曲率和管相互作用修正（也用图解表示），这是次要的。非定域性产生了有效的长程多体界面相互作用，由于反射的管状波动从壁。替代壁边界条件（与表面场和增强）和图解描述的三临界润湿进行了讨论。
2007-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic Limit for an Hamiltonian System with Boundary Conditions and Conservative Noise
研究了N个耦合非谐振子链的双曲标度极限。链条连接到左侧的一个点，并且有一个力（张力）$τ$作用在右侧。为了提供良好的遍历性的系统，我们扰动的哈密顿动力学粒子之间的随机本地交换速度，使动量和能量局部守恒。我们证明了在宏观极限下，伸长、动量和能量的分布在光滑区域收敛于欧拉方程组的解。
2013-10-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Derivation of Covariant Dissipative Fluid Dynamics in the Renormalization-group Method
基于重整化群（RG）方法，从Boltzmann方程出发，系统地、机械地导出了具有耗散效应的广义相对论流体动力学方程.引入了一个宏观标架向量来描述宏观动力学的标架。该方法是机械的，只需要很少的计算量，因此，该方法为现有的流体动力学方程提供了微观基础，也可用于简化简单Boltzmann方程以外的动力学方程。
2006-12-29 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
A Microscopic Derivation Of Coupled Spde's With A Kpz Flavor
我们考虑一个相互作用的粒子系统组成的一个哈密顿的一部分和一个保守的随机噪声扰动，使整个系统保持两个量：能量和体积。哈密顿量部分由在极限中消失的标度参数调节。我们研究了这些量在平衡时的波动形式，并导出了具有KPZ风味的耦合随机偏微分方程。
2019-10-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Diffusive Hydrodynamics of Inhomogenous Hamiltonians
我们推导出一个大规模的流体动力学方程，包括扩散和耗散效应，与通用静态位置相关的驱动力耦合到本地保守量的系统。我们表明，这个方程预测熵增加和热态作为唯一的定态。该方程适用于任何流体动力系统与任何数量的本地，PT对称的保守量，在任意维。它完全表示在一个扩展的Onsager矩阵的元素。在可积系统中，这个矩阵容许激发密度的展开。我们准确地评估其2粒子孔的贡献，占主导地位，在低密度，在散射相位和准粒子的色散，扩展Onsager矩阵和熵产生给出了一个下界。我们的结论与分子动力学模拟，证明热化扩散的时间尺度在户田相互作用的粒子模型与非均匀的能量场。
2021-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
First-principle Derivation of Stable First-order Generic-frame Relativistic Dissipative Hydrodynamic Equations from Kinetic Theory by Renormalization-group Method
基于重整化群（RG）方法，从相对论Boltzmann方程（RBE）出发，导出了一阶相对论耗散流体动力学方程（RDHE）.我们引入了一个宏观框架向量（MFV），以指定本地休息框架（LRF）上的宏观动力学描述。这五种流体动力学模式与线性化碰撞算子的零模式的数目相同，即，碰撞不变量在分布函数所跨越的函数空间中定义了内积后，构造了引起耗散效应的高阶项，使它们在内积方面与零模式正交：这里，任何假设，例如标准方法中以临时方式使用的所谓拟合条件，都是不必要的。我们阐明，由于流体动力学模式作为零模式的本质，Burnett项不影响RDHE。应用RG方程，我们得到的RDHE在一个通用的LRF指定的MFV，作为粗粒度和协变方程。我们的通用RDHE减少到RDHE在各种LRF，包括能量和粒子LRF与MFV的选择。我们发现我们在能量LRF中的RDHE与Landau和Lifshitz的一致，而导出的粒子LRF中的RDHE与Eckart的略有不同，这是由于耗散内能的存在。我们证明了Eckart方程不可能与RBE相容。证明是在观察到零模的正交性条件与唯象RDHEs中能量动量张量和粒子流耗散部分的反问题相一致的基础上作出的。我们还提出了一个分析证明，我们所有的RDHE有一个稳定的平衡态由于内积的正定性。
2011-08-07 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Electronic hydrodynamics in graphene
在本文中，我报告了一个教学推导的非常规电子流体动力学在石墨烯的动力学理论的基础上。虽然形式上有效的弱耦合限制，这种方法允许一个非常规的流体动力学系统，这是既不是伽利略-也不是洛伦兹-不变，这样的流体动力学方程不能推断出对称性参数。我推广早期的工作，包括外部磁场，并给出明确的表达式耗散系数，剪切粘度和电导率。我还比较了由此产生的理论与相对论流体力学。
2019-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kinetic derivation of Aw-Rascle-Zhang-type traffic models with driver-assist vehicles
在本文中，我们推导出二阶流体动力学交通模型的动力学控制方程的辅助驾驶车辆。在车辆层面，我们考虑到两个主要的控制策略，综合自适应巡航控制和合作自适应巡航控制的行动。由此产生的宏观动力学满足在著名的Aw-Rascle-Zhang模型中引入的各向异性条件。与其他基于启发式参数的模型不同，我们的方法揭示了常用的流体动力学交通模型背后的主要物理方面，并证明了将驾驶辅助车辆的宏观方程的结构。数值分析表明，驾驶员辅助车辆的存在产生了平均流速的总体均匀化，其也可以以达到最佳流量和交通稳定的方式转向合适的期望速度。
2021-01-11 cond-mat.stat-mech cs.NA math.NA
