具有第一原理动力系数的空间非同质聚合流体的水力动力学方程
A I Osinsky1,2, N V Brilliantov1,3
1<a href="https://ror.org/03f9nc143">Skolkovo Institute of Science and Technology</a>, 121205 Moscow, Russia.
这项研究为流体聚合动力学引入了新的Smoluchowski-Euler方程,比目前的现象学模型提供了更准确的显微速率. 这些第一原理方程提高了预测,特别是当通过直接模拟蒙特卡洛 (DSMC) 方法验证时.
科学领域:
- 物理化学 物理化学
- 流体动力学 流体动力学
- 统计力学 统计力学
背景情况:
- 目前的现象学模型,用于聚合动力学在空间不均质的流体与流动往往缺乏微观准确性.
- 现有的模型可能无法完全捕捉控制集群形成的复杂的运输和反应动态.
- 需要一个更严格的理论框架,从基本原则中得出.
研究的目的:
- 为聚合动力学推导出新的,第一原理的水力动力学方程.
- 开发聚合速率和新动力系数的微观表达式.
- 通过原子模拟来验证新的理论框架.
主要方法:
- 从博尔兹曼方程中导出斯莫鲁霍夫斯基-欧勒方程.
- 微观计算聚合率和运动系数.
- 斯莫鲁霍夫斯基-欧勒方程的数值解.
- 使用直接模拟蒙特卡洛 (DSMC) 验证,用于爆炸和颗粒沉积后的聚合.
主要成果:
- 聚合率的微观表达式与现象学速率有很大差异.
- 结合运输和反应特性的新动力系数被确定并以微观方式表达.
- 衍生出来的斯莫鲁霍夫斯基-欧勒方程与DSMC的结果非常一致.
- 与DSMC和新的第一原则方法相比,现象学理论表现出明显的差异.
结论:
- 新得出的斯莫鲁霍夫斯基-欧勒方程提供了对不均流体聚合动学的更可靠的描述.
- 这些发现凸显了当前现象学理论的局限性.
- 第一个原理的导出对于精确建模复杂的聚合现象至关重要.
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