方阱、方肩和非加性硬球混合物的统一有理函数近似
A Unified Rational-Function Approximation for Square-Well, Square-Shoulder, and Nonadditive Hard-Sphere Mixtures
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中文总结 AI 辅助
本文提出统一有理函数近似，用于方阱、方肩及弱非加性硬球混合物的结构性质，通过重述粘性硬球Percus-Yevick解，满足低密度极限并保持连续性，经蒙特卡洛验证准确。
中文摘要 AI 辅助
我们发展了一种有理函数近似，用于描述具有窄方阱和方肩相互作用的多组分流体的结构性质，以及弱非加性硬球混合物。该理论通过重新表述加性粘性硬球混合物的解析Percus-Yevick解，以考虑有限相互作用宽度，从而为这些流体类别建立了一个统一的半解析框架。该近似满足精确的低密度极限，并保持空穴函数的连续性；一个简单的局部修正恢复了它们一阶导数的连续性。与二元混合物的蒙特卡洛模拟比较表明，该理论能够准确描述窄阱和窄肩以及弱非加性情况下的径向分布函数及其傅里叶变换。所提出的公式扩展了先前基于粘性硬球的方法，同时保留了其解析简单性。
英文摘要
We develop a rational-function approximation for the structural properties of multicomponent fluids with narrow square-well and square-shoulder interactions, together with weakly nonadditive hard-sphere mixtures. The theory is obtained by reformulating the analytical Percus--Yevick solution for additive sticky hard-sphere mixtures so as to account for finite interaction widths, leading to a unified semianalytical framework for these classes of fluids. The approximation satisfies the exact low-density limit and preserves the continuity of the cavity functions; a simple local correction restores the continuity of their first derivatives. Comparison with Monte Carlo simulations for binary mixtures shows that the theory accurately describes both the radial distribution functions and their Fourier transforms for narrow wells and shoulders and for weak nonadditivity. The proposed formulation extends previous sticky-hard-sphere-based approaches while retaining their analytical simplicity.
发表机构
- Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）
- Instituto de Computación Científica Avanzada (ICCAEx), Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学先进科学计算研究所）
- Instituto de Energías Renovables, U.N.A.M.（墨西哥国立自治大学可再生能源研究所）
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