Elastic three-sphere microswimmer in a viscous fluid
讨论了由两个弹性弹簧连接的广义三球微游泳器的动力学问题。每个弹簧的自然长度被假定经历规定的周期变化。我们分析得到的平均游泳速度的自然长度的周期性变化的频率的函数。在低频区,游动速度随频率的增加而增加,其表达式退化为Najalan和Golestanian提出的三球模型的表达式。相反,在高频区域中,平均速度随着频率的增加而减小。这样的行为起源于在粘性流体中运动的弹性游泳者的固有弹簧松弛动力学。
2017-07-12 cond-mat.soft
Melting upon cooling and freezing upon heating: Fluid-solid phase diagram for Svejk-Hasek model of dimerizing hard spheres
提出了一个简单的模型,二聚硬球具有高度非平凡的流-固相行为。利用最近提出的有心力热力学微扰理论(RTPT-CF)研究了该模型。该相图具有流体-固体共存曲线的流体分支,其温度低于固体分支的温度。这种不寻常的行为与系统排除体积对温度的强烈依赖性有关,对于手头的模型,温度随着温度的升高而降低。这种效果也可以看到一个广泛的家庭的流体模型与有效的相互作用,结合短距离的吸引力和排斥在一个更大的距离。我们预计,足够高的排斥势垒,这样的系统可能会显示出类似的相行为。
2016-07-25 cond-mat.soft
On the diffusion of hard sphere fluids in disordered porous media: New extended Enskog theory description
提出扩展版 Enskog 理论,通过引入依赖自由体积分数的新函数替代配对分布函数接触值,准确描述了无序多孔介质中硬球流体的自扩散系数,理论预测与模拟结果高度一致。
2025-06-25 cond-mat.soft
An efficient approach to approximating the pair distribution function of the inhomogeneous hard-sphere fluid
本文介绍了非均匀硬球流体对分布函数的一种近似。我们的近似利用我们最近发表的平均对分布函数在接触已被证明准确地再现平均对分布函数在接触不均匀的密度分布。这种方法实现了更高的计算效率比以前的方法,使专门固定内核卷积的使用,从而允许使用快速傅立叶变换的实现。我们比较我们的对分布近似与两个以前发表的作品和蒙特卡罗模拟的结果,显示出良好的结果。
2014-09-24 cond-mat.soft
Tension and stiffness of the hard sphere crystal-fluid interface
结合基本的测量密度泛函理论和Monte Carlo计算机模拟,确定了平衡硬球晶体-流体界面的取向分辨界面张力和刚度。微观密度泛函理论与模拟结果在定量上一致,并预测拉伸为0.66 kT/σ^2,各向异性约为0.025 kT,刚度为(001)取向为0.53 kT/σ^2,(111)取向为1.03 kT/σ^2。这里kT表示热能,σ表示硬球直径。我们将我们的结果与现有的实验结果进行比较。
2012-06-26 cond-mat.soft
Bulk fluid phase behaviour of colloidal platelet-sphere and platelet-polymer mixtures
利用基于几何的基本测度密度泛函理论,我们计算了由薄的硬圆片和硬球组成的胶体混合物的体相流体相图。我们发现,各向同性的双相区的强增宽后,增加压力的相分离。在具有大的片晶尺寸比和球直径的混合物中,具有不同片晶浓度的两个非晶相之间也存在分层。我们制定了一个基本的测量密度泛函的混合物的胶体血小板和自由重叠的领域,代表理想的聚合物,并用它来获得相图。我们发现,对于低的片晶-聚合物尺寸比,除了各向同性-均相和向列相-均相共存外,片晶-聚合物混合物还显示各向同性-各向同性分层。相比之下,我们没有发现各向同性各向同性分层在硬核片晶球混合物的尺寸比考虑。
2012-10-09 cond-mat.soft
Molecular dynamics of a dense fluid of polydisperse hard spheres
流体中的慢动力学是在一个最基本的系统中研究的:多分散硬球。单分散的硬球不能被研究,因为随着密度的增加,动力学的减慢被结晶抢先。随着动力学变慢,它们变得更加不均匀,不同粒子在同一时间内行进的距离的分布增加。然而,在相同的体积分数的动力学似乎是不均匀的比在硬球样胶体。在特征弛豫时间内移动最远的颗粒,特别是在同一时间内移动最远的颗粒是聚集的,而不是随机分布在整个样品中。我们研究了三种不同宽度的硬球直径分布的动力学。对于每个宽度,弛豫时间是压缩因子的相同函数,这表明这决定了硬球的弛豫时间。
2000-04-13 cond-mat.soft
Using Fundamental Measure Theory to Treat the Correlation Function of the Inhomogeneous Hard-Sphere Fluid
本文研究了非均匀硬球流体在接触时的关联函数值。这个量在统计缔合流体理论(SAFT)中起着至关重要的作用,SAFT是许多最近发展的经典密度泛函的基础。我们定义了两个平均值的关联函数在接触,并推导出公式,他们每个人从白熊版本的基本测量理论功能,使用假设的热力学一致性。我们测试这些公式,以及现有的两个公式对蒙特卡罗模拟,并发现良好的协议之间的蒙特卡罗数据和我们的平均关联函数。
2012-08-31 cond-mat.soft
Local order variations in confined hard-sphere fluids
在近距离的两个表面之间限制的流体的成对分布对于各种物理、化学和生物现象具有根本重要性,例如溶液中大分子之间的相互作用、表面力和窄孔中的扩散。然而,与体相流体相比,非均匀流体的性质很少在对分布水平上进行研究。受最近的实验进展,在确定各向异性结构因素的约束流体,我们分析了理论上的各向异性对分布的原型硬球流体限制在两个平行的硬表面之间的第一性原理的非均匀流体统计力学。为此,我们引入了一个实验上可访问的整体平均局域密度关联函数,并研究其行为作为限制狭缝宽度的函数。在增加的限制表面之间的距离,我们观察到一个交替序列的强各向异性与各向同性的地方秩序。后者是由于球形颗粒的堆积挫折。这一观察结果突出了在对分布水平上研究非均匀流体的重要性。
2013-10-31 cond-mat.soft
Optimal packing of polydisperse hard-sphere fluids II
我们考虑的后果,保持总表面固定的多分散系统的$N$硬球。与类似的模型(J. Zhang { \it等人},J. Chem. Phys. { \bf 110},5318(1999)),Percus-Yevick和Mansoori状态方程工作得很好,没有显示出击穿。对于高压蒙特卡罗模拟,我们显示了三个机械稳定的多分散晶体的单峰或双峰的粒度分布。
2000-04-27 cond-mat.soft
Initiation of fluid-induced fracture in a thick-walled hollow permeable sphere
在准稳态流动过程(排水响应)下,渗透性地质材料地层中的流体诱导断裂的起始受到Biot系数和地层尺寸的强烈影响。本文的目的是分析这些参数对厚壁空心可渗透球在孔内受注液作用下的初始破裂过程的影响。假设裂缝在起裂过程的硬化阶段是均匀分布的,将流固耦合问题描述为一个非线性常微分方程,并采用有限差分结合打靶法和牛顿法进行数值求解。有限差分程序也在弹性范围内得到了验证,即,在断裂开始之前,相对于上述微分方程的原始封闭形式的解析解。结果表明,球的名义强度随比奥系数的增大而增大,随尺寸的增大而减小。
2019-04-03 cond-mat.soft
Relationship between thermodynamic perturbation and scaled particle theories for fused dimers fluids
综述了用比例粒子理论描述由相切或重叠硬球构成的哑铃形流体的各种方法。在文献中遇到的表达式写在一个类似的形式中介绍的热力学微扰理论由韦特海姆链和统计关联流体理论(SAFT)开发。在这两种类型的理论描述中观察到的类比和差异允许人们提出替代的理论表达式来描述具有重叠球体的哑铃状流体。
2021-10-09 cond-mat.soft
Fluid-fluid transitions of hard spheres with a very short-range attraction
吸引力范围为球体直径的十分之一到百分之一的硬球体即使在平衡状态的单分散颗粒结晶的密度下也被限制保持流体,以便与保持流体的实验系统进行比较。发现它们在高密度下具有流体-流体转变。当引力范围趋于零时,临界点处的密度趋于硬球的随机密堆积密度。
1999-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid of fused spheres as a model for protein solution
在这项工作中,我们研究流体的热力学与“分子”代表的两个融合的硬球,装饰有吸引力的方阱网站。这些位置之间的相互作用是短程的,并导致熔融球粒子之间的关联。该模型可用于研究溶液中的非球形(或二聚化)蛋白质。使用修改的Wertheim的热力学微扰理论和新的蒙特卡罗模拟等压等温条件下的结果相比,系统的热力学量进行了计算。特别是,我们感兴趣的是在这样的系统中的液-液相分离。模型流体用于评估分子形状的影响,从球形到更长的(两个融合的球体)。结果表明,非球形形状的影响是降低临界密度和温度。这一发现与非球形抗体的实验观察结果一致。
2016-03-23 cond-mat.soft
Fluid-fluid phase separation in hard spheres with a bimodal size distribution
多分散性对硬球相行为的影响是使用矩投影法检查。结果表明,当大球体具有足够的多分散性,且大球体与小球体之间的平均尺寸存在足够的差异时,Bjerlik-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程具有双峰分布的失稳不稳定性.旋节线不稳定性方向指向大球体的非常致密相的出现。
1999-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The fourth virial coefficient of a fluid of hard spheres in odd dimensions
第四维里系数精确计算的硬球流体在奇数维高达11。
2004-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Model Energy Landscapes of Low-Temperature Fluids: Dipolar Hard Spheres
基于偶极硬球流体的热力学,建立了低温流体非高斯能量场的解析模型。通过蒙特卡罗模拟得到了从高温到理想玻璃化转变点的整个激发曲线。偶极硬球的流体在达到理想玻璃化转变点时失去稳定性,通过一级转变成局部以体心四元有序排列的偶极链的柱状液相。
2007-01-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of nano-spheres encapsulated in virus capsids
我们研究了功能化带电纳米球与病毒蛋白络合的热力学。这个问题的物理学是由蛋白质和纳米球核心(由盐离子屏蔽)之间的静电相互作用决定的,但也由带电蛋白质N-尾的构型自由度决定。我们通过构造一个合适的络合自由能泛函来解决这个问题。在此功能的数值和分析研究的基础上,我们构建了包含组装结构的信息的组装相图,该组装结构出现在结晶平衡中,取决于纳米球核心的大小和表面电荷密度。我们发现,纳米球核心电荷以及其半径决定了核心周围形成的衣壳的大小。
2009-11-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equation of state for hard sphere fluids offering accurate virial coefficients
渐近展开方法是通过使用目前可用的精确值的前十维里系数硬球流体。然后,它是用来产生一个硬球流体的状态方程,它准确地代表了目前公认的值为第一个十六维里系数和压缩因子的数据在稳定和亚稳区域的相图。
2016-06-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Computation of the solid-liquid interfacial free energy in hard spheres by means of thermodynamic integration
我们使用了热力学积分方案,这是专门为无序系统,计算硬球模型中的固液界面的界面自由能。我们分离的总自由能的体积贡献的界面贡献,进行了有限尺寸标度分析,并获得(100)-界面$γ=0.591(11)k_{B}Tσ^{-2}$。
2020-09-30 cond-mat.soft physics.comp-ph
Phase diagram of the adhesive hard sphere fluid
使用专门的蒙特卡罗模拟确定Baxter粘性硬球流体的相行为。我们给出了一个详细的说明所使用的技术和目前的数据的流体-流体共存曲线以及参数化的超临界状态方程和渗流阈值。这些性质进行了比较,与现有的结果的Percus-Yevick理论为这个系统。
2004-04-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhanced Transport of Two Spheres in Viscous Fluid
本文给出了两个球体在粘性流体中同步运动的数值解。我们发现,对于一个给定的工作量进行,最终的距离由每个领域的存在增加了其他领域。结果表明,分子马达货物在体内的运输效率可能是由于有效的流体动力学相互作用与相邻货物沿同一方向移动。
2019-05-10 cond-mat.soft physics.bio-ph
A new Monte Carlo method to study the fluid-solid phase transition of polydisperse hard spheres
提出了一种新的蒙特卡罗方法来研究多分散体系的流固相变。利用扩展系综,构造了一条连接单分散体系和相应多分散体系的可逆路径。一旦单分散体系的流固共存点已知,就可以通过模拟得到多分散体系的流固共存点。通过对多分散硬球胶体流固相变的模拟,验证了该方法的有效性。这一结果与前人的研究结果一致。
2008-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
New Closed Virial Equation of State for Hard-Sphere Fluids
本文提出了一种新的硬球流体封闭维里状态方程,它再现了前十六个维里系数的计算值或估计值,同时与整个流体范围内的压缩因子的计算机模拟数据相比,具有很好的精度,并在正确的最近堆积密度处具有极点。
2016-06-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Dependence on the thermodynamic state of self-diffusion of pseudo hard-spheres
分析了与赝硬球势相互作用的粒子质点系中的自扩散$D$。与溶剂的偶联由Langevin恒温器表示,其特征在于阻尼时间$t_d$。提出了$D=D_0 φ$的假设,其中$D_0$是小浓度扩散系数,$φ$是代表随着浓度增加相互作用的热力学函数。分子动力学模拟表明,不同的噪声强度值修改$D_0$,但不修改$φ$。该结果与$φ$是热力学函数的假设一致,因为阻尼和噪声的存在不会改变热力学状态。
2022-04-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the effective one-component description of highly asymmetric hard-sphere binary fluid mixtures
研究了高度非对称添加剂硬球的二元流体混合物的相图。从混合物热力学性质的精确低密度展开式分析了分层,并与基于有效单组分描述的流体-流体分离进行了比较。从这两种方法,这已被声称是等效的,得到的结果的差异,并指出其可能的起源进行了讨论。有人认为,要处理这些差异,应设计新的理论近似。
2005-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Note: Sound velocity of a soft sphere model near the fluid-solid phase transition
本文应用准定域电荷近似估计了具有排斥反幂律相互作用的简单软球流体的声速。得到的结果进行了讨论的背景下的声速的硬球系统和液态金属在熔化温度。
2016-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Oscillations of a solid sphere falling through a wormlike micellar fluid
我们提出了一个实验研究的运动的固体球通过蠕虫状胶束流体下降。当较小或较轻的球体迅速达到终极速度时,较大或较重的球体会在其下落运动的方向上振荡。这种不稳定性的开始与速度梯度尺度$Γ_{c}\sim 1$ s $^{-1}$的临界值相关。我们将这种情况与已知的蠕虫状胶束流体的复杂流变学,并建议该球的不稳定运动是由流动诱导结构的形成和破裂引起的。
2002-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Local size segregation in polydisperse hard sphere fluids
用Rosenfeld密度泛函理论研究了多分散硬球流体在壁面存在时的结构。在这种方法中,局部过剩自由能仅取决于密度场的全部集合的四种组合。连续多分散性的情况因此变得易于处理。我们预测,一般来说,振荡的尺寸偏析靠近壁,并连接这一点,由微扰理论的窄分布,与可逆的工作改变一个粒子的大小在单分散参考流体。
1999-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Signatures of glass formation in a fluidized bed of hard spheres
我们表明,流化床的硬球在去流化显示与形成的玻璃的属性。最终状态是速率依赖的,并且当接近该状态时,床随着时间和长度尺度的增加而表现出不均匀性。玻璃的形成导致流化的损失和宏观颗粒运动的停滞。在这种状态下,微观运动持续存在,但是通过施加流速的小的增加,床可以被堵塞。因此,流化床可作为研究玻璃形成和堵塞的试验系统。
2006-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Limit for Polydisperse Fluids
我们研究的热力学极限流体的硬核颗粒是多分散的大小和形状。此外,粒子可以磁性地相互作用。这种系统的自由能是一个随机变量,因为它取决于粒子的选择。我们证明了热力学极限以概率1存在,并且与粒子的选择无关。我们的证明适用于多分散硬球流体,胶体和铁磁流体。热力学极限的存在意味着系统的形状和大小与系统的热力学性质无关。
2000-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Velocity relaxation of a porous sphere immersed in a viscous incompressible fluid
本文从线性化的纳维-斯托克斯方程出发,引入Darcy型阻力项,研究了球对称聚合物在粘性不可压缩流体中,受到突然小脉冲或突然扭转后的速度松弛问题。对于均匀的可渗透球体,导出了聚合物的平移和旋转速度弛豫函数以及流体流型的显式表达式。令人惊讶的是,发现附加质量消失了。对于相当大的值的球体半径的屏蔽长度的比值表征渗透率的速度松弛函数在短时间和中间的时间制度显着不同的球体与无滑移边界条件。在长时间的松弛函数表现出普遍的幂律行为。
2013-12-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Communication: Inferring the equation of state of a metastable hard-sphere fluid from the equation of state of a hard-sphere mixture at high densities
本文讨论了从高密度硬球混合物状态方程出发,得到亚稳流体区单分散硬球系统状态方程的一种可能的近似途径。该建议是说明使用最近的蒙特卡罗模拟数据的压力的二元混合物。它还显示出高的内部一致性。
2011-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Jittery velocity relaxation of an elastic sphere immersed in a viscous incompressible fluid
本文从线弹性力学方程和线性化的纳维-斯托克斯方程出发,研究了弹性球在粘性不可压缩流体中的速度松弛问题。据发现,平移运动后突然的脉冲和旋转运动后突然扭转显示抖动的行为在长时间的制度,与许多逆转的速度,如果球是足够灵活的。在极端的长时间制度的平移和旋转速度松弛功能的每个衰减与一个通用的代数长时间的尾巴。球的附加质量和附加转动惯量为零。
2014-02-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A semi empirical expression of the virial coefficients for hard sphere fluids at all density
我们提出了一个新的半经验表达式的维里系数的硬球流体,这是有效的无序相在整个密度范围内。所得结果与数值计算结果吻合良好,且在有效性方面优于Carnahan & Starling状态方程,而且新的表达式还考虑了状态方程在密堆积极限下的奇异性.
2016-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Percus-Yevick theory for the structural properties of the seven-dimensional hard-sphere fluid
考虑了七维硬球流体的直接关联函数和(静态)结构因子。这些量的分析结果是在Percus-Yevick理论中推导出来的
2006-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Transport Coefficients for the Hard Sphere Granular Fluid
在前面的论文中,线性响应方法已被应用于获得形式上精确的表达式的Navier-Stokes阶流体动力学参数。那里的分析是通用的,适用于具有广泛碰撞规则的正常流体和颗粒流体。这些结果是专门在这里的情况下,光滑的,非弹性的硬球与常数系数的正常恢复,进一步阐述。给出了冷却速率、压力和输运系数的显式表达式,并与弹性硬球系统的相应表达式进行了比较。进一步的分析探索和可能的数值评估的结果的范围进行了讨论。
2006-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial free energy of a hard-sphere fluid in contact with curved hard surfaces
用分子动力学模拟计算了硬球流体与硬球和硬柱胶体颗粒之间的界面自由能γ,它是颗粒半径R和流体填充率η= ρσ^3/6的函数,其中ρ和σ分别是硬球的数密度和直径。这些结果验证了积分几何中的Hadwiger定理,该定理预言在一定的限制条件下,表面上流体的γ应该是平均曲率和高斯表面曲率的线性组合,该定理在球面和柱面的计算精度范围内是有效的,η约为0.42。此外,该系统的γ的早期结果[Bryk等人,物理评论E,68,031602(2003)]使用基于几何学的经典密度泛函理论的计算结果与Hadwiger定理有效的范围内的填充分数的当前模拟结果非常一致。然而,当η大于约0.42时,γ(R)显示出与Hadwiger形式的显著偏差,表明其用于高密度硬球流体的局限性。使用这项研究的结果与Hadwiger定理允许一个,在原则上,以确定$γ$任何足够光滑的表面浸入硬球流体。
2012-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonadditive hard-sphere fluid mixtures: A simple analytical theory
我们构造了一个非微扰的完全解析近似的热力学和非加性硬球流体混合物的结构。该方法本质上在于一个启发式扩展的Percus-Yevick解决方案添加剂硬球。与蒙特卡罗模拟数据的广泛比较显示出一般良好的协议,特别是在类似的径向分布函数的情况下。
2011-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Computer Simulations and Mode-Coupling Theory of Glass-Forming Confined Hard-Sphere Fluids
本文通过模式耦合理论与计算机模拟定量比较,首次求解完整矩阵方程组,研究受限硬球流体的动力学性质,在玻璃转变附近实现理论预测与模拟的定量一致,揭示笼效应与弛豫动力学。
2023-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the equivalence between the energy and virial routes to the equation of state of hard-sphere fluids
由于硬球流体的内能仅为理想气体的内能,因而它与密度无关,因此硬球流体状态方程的能量路径是不明确的。结果表明,这种模糊性可以避免考虑一个正方形的肩膀相互作用,并采取消失肩宽的限制。所得的硬球状态方程与维里途径得到的状态方程完全一致。因此,硬球流体状态方程的能量和维里路径可以被认为是等价的。
2005-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermodynamics of Yukawa fluids near the one-component-plasma limit
详细分析了二维和三维弱屏蔽汤川流体(接近单组分等离子体极限)的热力学。结果表明,这些流体的过剩内能的热分量,当表示在适当的归一化耦合强度方面,表现出缩放相关的相应的单组分等离子体的限制(缩放之间的两个和三维的情况下有很大的不同)。这为我们估计弱屏蔽Yukawa流体的热力学性质提供了一个简单而准确的实用工具。特别注意的是支付给二维流体,其中几个重要的热力学量的计算,以说明该方法的应用。
2015-07-02 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Thermodynamics of the multi-component dimerizing hard-sphere Yukawa mixture in the associative mean spherical approximation
给出了多元二聚化汤川硬球流体的亥姆霍兹自由能、化学势、熵和压力的显式解析表达式。这些表达式是写在Blum的缩放参数$Γ$,这是从与因式分解汤川系数的模型的关联平均球近似(AMSA)的解决方案。在这种情况下,AMSA的解简化为$Γ$的仅一个非线性代数方程的解。这一特点使该理论可用于描述缔合流体的物理性质与任意数量的组件,包括多分散流体的限制情况。
2008-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Static properties of quasi-confined hard-sphere fluids
由于分层和局部填充,受限流体表现出复杂的行为。在这里,我们通过将硬球流体限制在圆柱体的表面来解开这些效应,使得圆周仅在几个颗粒直径上延伸。我们比较了静态结构因子和计算机模拟中测得的压力与液态理论中的Percus-Yevick封闭。静态结构因子的峰值和压力的非单调演化观察后的限制长度的变化,类似于两个板之间的液体限制。这表明,密度分布和颗粒的相关性可能不是内在联系在真正的封闭液体。
2020-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical simulations of a sphere settling in simple shear flows of yield stress fluids
我们进行了$3$ D数值模拟,研究了在具有弱惯性的屈服应力流体中存在和不存在简单的交叉剪切流的情况下单个球体的沉降。在我们的模拟中,沉降流被认为是主流,而线性交叉剪切流是具有主流的振幅$10\%$的二次流。为了研究载流流体的弹塑性对球体阻力及流体动力学的影响,采用\cite{saramito2009new}提出的弹粘塑性(EVP)本构关系对载流流体进行了建模。额外的非牛顿应力张量是完全耦合的流动方程和固体颗粒表示的浸没边界(IB)方法。我们的结果表明,前后不对称的速度是不太明显,负尾流消失时,施加线性横向剪切流。我们发现,在剪切屈服应力流体中的球沉降的阻力显着减少相比,否则静止的流体。更重要的是,由于简单剪切流和均匀流之间的非线性耦合,在存在二次剪切流时,球阻力不能由纯沉降阻力定律导出。最后,我们表明,在较高的材料弹性,主要是由于形式和粘性阻力的减少,在剪切屈服应力流体中的球体上的阻力减少。
2020-05-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A test of non-equilibrium thermodynamics in glassy systems: the soft-sphere case
软球势的标度特性允许导出冻结液体压力的精确表达式,即,压力对应于其多维势能景观中的局部最小值的配置。这种关系的存在提供了独特的可能性,用于测试最近提出的扩展的液体自由能的玻璃态的平衡条件和相关的表达式的温度的配置自由度。我们证明,非平衡自由能提供了一个精确的描述在玻璃态的软球压力。
2003-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic $R$-diagrams reveal solid-like fluid states
我们评估流体氩,氢,二氧化碳和水的热力学曲率$R$。对于这些流体,$R$大多是负的,但我们也发现显着的制度,积极的$R$,我们解释为指示固体状流体的属性。在非常高的压力下,所有四种流体中都存在正$R$状态。此外,水在其三相点附近的稳定液相中具有窄的正$R$板。此外,水是我们发现的唯一在冷却成亚稳液相时具有$R$减少的流体,这与可能的第二临界点一致。
2014-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Casimir micro-sphere diclusters and three-body effects in fluids
我们以前的文章[物理学。104,060401(2010)]预测,由某些物质的物质色散特性引起的卡西米尔力可以产生物体的稳定构型。这种现象是通过一个非接触物体的双簇结构来说明的,该物体由两个浸入流体中的球体组成,并克服重力悬浮在平板上方。在这里,我们从实际实验的角度来研究这些预测,并考虑非加性,三体和非零温度效应对两个球的稳定性的影响。我们的结论是,布朗运动的存在减少了实验上可实现的硅/碲球形双团簇的集合,使其成为由分层微球组成的那些,例如这里考虑的空心(球壳)。
2011-04-13 cond-mat.soft quant-ph
Effect of quantum dispersion on the radial distribution function of a one-component sticky-hard-sphere fluid
在这篇短文中,我们提出了一个可能的方案,通过Chandler和Wolynes设计的半解析方法来研究有限温度下量子微多分散Baxter粘性硬球液体的径向分布函数。
2018-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermodynamically consistent mesoscopic fluid particle models for a van der Waals fluid
GENERIC结构允许统一处理不同的流体力学离散模型。首先,我们提出了一个有限体积拉格朗日离散的连续流体力学方程通过Voronoi镶嵌。然后,我们表明,这些离散方程的轻微修改具有GENERIC结构。GENERIC结构确保热力学一致性,并允许引入正确的热噪声。这样,我们得到了一个一致的离散模型的拉格朗日波动流体动力学。为了完整性,我们还介绍了光滑粒子动力学模型和耗散粒子动力学模型的通用版本。由通用框架认可的热力学一致性允许范德瓦尔斯流体的气液相共存的连贯的讨论。
2000-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density fluctuations and the structure of a nonuniform hard sphere fluid
我们推导出一个精确的方程密度变化引起的一般外场,纠正流体静力学近似的本地值的字段被吸附到一个修改的化学势。使用线性响应理论与密度变化自洽在不同区域的空间,我们到达一个积分方程的硬球流体是准确的限制在一个缓慢变化的领域或在低密度和减少到准确的打击Yevick方程的硬核领域。这个方程和相关的方程给出了各种领域的精确结果。
2000-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
When do soft spheres become hard spheres?
传统的(Zwanzig-Mountain)简单流体的瞬时弹性模量的表达式预测其发散的硬球(HS)的相互作用的极限接近。然而,真正的HS流体的弹性模量是有限的。在这里,我们表明,这个悖论揭示了软到硬球的流体激发和热力学交叉。随着广泛的\emph{in-silico}研究流体与排斥幂律相互作用($\propto r^{-n}$),我们将交叉定位在$n\simeq 10-20$和开发一个简单而准确的模型HS制度。这些结果为处理从简单流体到熔体和玻璃的各种体系中的弹性和相关现象开辟了新的前景。
2021-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics predicts how confinement modifies hard-sphere dynamics
我们研究如何限制平衡硬球流体限制性的一维和二维通道与光滑的相互作用的墙壁修改其结构,动力学和熵,使用分子动力学和过渡矩阵蒙特卡罗模拟。虽然禁闭强烈影响局部结构,自扩散率,过剩熵,和平均流体密度之间的关系,一个很好的近似,独立的通道宽度或颗粒壁相互作用。因此,热力学可以用来预测约束如何影响动力学。
2005-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-solid phase-separation in hard-sphere mixtures is unrelated to bond-percolation
在最近的一封信中,Buhot提出,在硬核二元混合物中,熵驱动的相分离与键渗流转变直接相关。然而,至少对于二元硬球混合物,基于g_{ll}(r)的精确近似的计算表明,n_b沿模拟直接计算的相边界变化很大,这意味着在这些系统中键渗透与相分离无关。
2000-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech