颗粒气体团簇行为实验研究?

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王花, 陈琼, 王文广, 厚美瑛. 2016: 颗粒气体团簇行为实验研究?, 物理学报, null(1): 014502. doi: 10.7498/aps.65.014502
引用本文: 王花, 陈琼, 王文广, 厚美瑛. 2016: 颗粒气体团簇行为实验研究?, 物理学报, null(1): 014502. doi: 10.7498/aps.65.014502
Wang Hua, Chen Qiong, Wang Wen-Guang, Hou Mei-Ying. 2016: Exp erimental study of clustering b ehaviors in granular gases, Acta Physica Sinica, null(1): 014502. doi: 10.7498/aps.65.014502
Citation: Wang Hua, Chen Qiong, Wang Wen-Guang, Hou Mei-Ying. 2016: Exp erimental study of clustering b ehaviors in granular gases, Acta Physica Sinica, null(1): 014502. doi: 10.7498/aps.65.014502

颗粒气体团簇行为实验研究?

Exp erimental study of clustering b ehaviors in granular gases

  • 摘要: 颗粒体系由于非弹性碰撞和摩擦等内秉的能量耗散特性,由宏观粒子形成的颗粒气体体系经常会有局部凝聚现象,这是颗粒气体体系与分子气体体系的最大区别之一.理解和预测这一现象的发生将有助于人们对远离平衡态体系的复杂现象,如有序结构、斑图和团簇形成的认知.这种局部凝聚现象可以类比于分子气体中亚稳分解形成的液滴,将气液相分离用于解释和寻求局部凝聚现象的此模型得到了分子动力学模拟的校验.但是实验的校验却由于宏观粒子运动受重力作用的影响难以在实验室中实现.作为实践十号卫星的前期实验,本文利用国家微重力实验室落塔装置,以水平激振装有不同尺寸和数目的颗粒样品,在短时微重力条件下,成功观察到颗粒气体团簇的形成;并将实验结果与颗粒气体类范德瓦耳斯气体分子相分离模型对比,由形成团簇样品的颗粒数密度条件,来实验确定了所选颗粒的恢复系数,得到直径为0.5 mm的钛珠颗粒的恢复系数在0.6—0.8之间,直径为1 mm的钛珠颗粒的恢复系数约为0.8,直径为2.5 mm的钛珠颗粒的恢复系数应大于0.8。
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出版历程
  • 刊出日期:  2016-01-15

颗粒气体团簇行为实验研究?

  • 北京理工大学物理学院,北京 100081; 中国科学院物理研究所,软物质物理重点实验室,北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190
  • 中国科学院物理研究所,软物质物理重点实验室,北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190

摘要: 颗粒体系由于非弹性碰撞和摩擦等内秉的能量耗散特性,由宏观粒子形成的颗粒气体体系经常会有局部凝聚现象,这是颗粒气体体系与分子气体体系的最大区别之一.理解和预测这一现象的发生将有助于人们对远离平衡态体系的复杂现象,如有序结构、斑图和团簇形成的认知.这种局部凝聚现象可以类比于分子气体中亚稳分解形成的液滴,将气液相分离用于解释和寻求局部凝聚现象的此模型得到了分子动力学模拟的校验.但是实验的校验却由于宏观粒子运动受重力作用的影响难以在实验室中实现.作为实践十号卫星的前期实验,本文利用国家微重力实验室落塔装置,以水平激振装有不同尺寸和数目的颗粒样品,在短时微重力条件下,成功观察到颗粒气体团簇的形成;并将实验结果与颗粒气体类范德瓦耳斯气体分子相分离模型对比,由形成团簇样品的颗粒数密度条件,来实验确定了所选颗粒的恢复系数,得到直径为0.5 mm的钛珠颗粒的恢复系数在0.6—0.8之间,直径为1 mm的钛珠颗粒的恢复系数约为0.8,直径为2.5 mm的钛珠颗粒的恢复系数应大于0.8。

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