Molecular dynamics study of shear-induced long-range correlations in simple fluids
Molecular dynamics study of shear-induced long-range correlations in simple fluids
复制标题
简单流体中剪切引起的长程相关性的分子动力学研究
DOI：
10.1103/physrevresearch.4.023147
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发表时间：
2022
影响因子：
4.2
通讯作者：
Minami Yuki
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nakano Hiroyoshi;Minami Yuki
我们使用分子动力学 (MD) 模拟研究剪切流引起的长程相关性 (LRC)。我们通过将 MD 结果与线性化脉动流体动力学 (LFH) 进行比较来观察 LRC。我们发现MD结果具有很大的有限尺寸效应，并且它可以防止小系统中LRC的发生。我们使用由超过一千万个粒子组成的足够大的系统来检查有限尺寸效应，并明确地验证剪切引起的 LRC 的存在。此外，我们还表明 MD 结果与大型系统的 LFH 解在数量上是一致的。当我们减小系统尺寸或增加剪切速率时，流体动力学描述在长波长区域逐渐失效。我们定义与击穿相关的特征波数，并找到非平凡的标度关系，其中 是一个指数。这些关系使我们能够从较小的系统估计较大尺寸模拟中的有限尺寸效应。
We investigate long-range correlations (LRCs) induced by shear flow using the molecular dynamics (MD) simulation. We observe the LRCs by comparing the MD result with the linearized fluctuating hydrodynamics (LFH). We find that the MD result has large finite-size effects, and it prevents the occurrence of LRCs in small systems. We examine the finite-size effects using sufficiently large systems consisting of more than ten million particles, and verify the existence of shear-induced LRCs without ambiguity. Furthermore, we show that MD result is quantitatively consistent with the LFH solution for the large system. As we reduce the system sizeor increase the shear rate, the hydrodynamic description gradually breaks down in the long-wavelength region. We define a characteristic wave numberassociated with the breakdown and find the nontrivial scaling relationsand, whereis an exponent depending on. These relations enable us to estimate the finite-size effects in a larger-size simulation from a smaller system.
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剪切流体的压力和能量的缩放行为。
DOI：
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--
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通讯作者：
R. Sadus
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Hisao Hayakawa
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