Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 20: POSTER I

DY 20.36: Poster

Dienstag, 23. März 1999, 09:30–13:00, F

Stochastische Bewegung von Testteilchen mit fluktuierenden Trägheitsmoment — •K. Handrich und D. Lehmkuhl — Technische Universität Ilmenau

In diesem Betrag betrachten wir flache diskusartige Testteilchen (TT) mit fester Orientierung der Oberflächennormalen, in einem stark verdünnten klassischen Gas von Medienteilchen (MT). In unseren Modell untersuchen wir die inelastische Wechselwirkung (totale Akkomodation) einfallender MT, die zu einer Änderung des Bewegungszustandes in transversaler Richtung und der Winkelgeschwindigkeit des TT führt. Dabei wird angenommen, daß die MT während einer mittleren Adsorptionszeit τ _a vom TT adsorbiert werden. Eine endliche Adsorptionszeit τ _a>0 bedingt die Bildung eines TT-MT Clusters mit einer zeitlich stochastisch variablen Masse und Trägheitsmoment. Für leichte TT folgen drei nichtlinear gekoppelte Bewegungsgleichungen für die Translationsfreiheitsgrade und eine für den Rotationsfreiheitsgrad in die jeweils die stochastisch zeitabhängige Masse bzw. Trägheitsmoment eingehen. Letztere erfüllen stochastische Bilanz-Gleichungen, die von der Geschwindigkeit des TT in Normalenrichtung abhängig sind. Wir berechen analytische Ausdrücke für die mittlere Masse bzw. Trägheitsmoment eines TT, welches sich im thermodynamischen Gleichgewicht mit den MT befindet. Ferner untersuchen wir numerisch die Massen- bzw. die Trägheitsmomentverteilung in Abhängigkeit von der mittleren Adsorptionszeit τ _a, sowie die Geschwindigkeits- bzw. Winkelgeschwindigkeitsverteilung und ihre Momente.