열 소음에 의해 유도된 방랑 운동

방랑 운동(BM)은 미세한 물방울의 확률론적 운동을 위해 자연 과학에서 중요한 역할을 합니다. 이 연구에서는 분자간 확산과 표면 장력이 모두 중요한 아위 미세 규모에서 열 조성 소음에 의해 구동되는 BM을 조사합니다. 미세한 물방울의 BM을 다루기 위해, 우리는 완전한 나비에-스토크스 방정식과 결합된 두 개의 확률론적 다상 모델을 개발합니다. 즉, Allen-Cahn-Navier-Stokes 및 Cahn-Hilliard-Navier-Stokes입니다. 두 모델은 모세관 파동 이론에 대해 검증되며, 열역학적 평형에서 브라운 계수 D^*k₁T/r에 대한 아인슈타인의 관계가 회복됩니다. 또한, 확산, 마랑고니 효과 및 점성 마찰의 상호 작용을 조정함으로써 두 가지 비평형 현상이 관찰됩니다. (I) 물방울의 운동은 마랑고니 효과가 증가함에 따라 브라운 운동에서 탄도 운동으로 전이됩니다. 이는 전통적인 변동-소산 정리에 의한 에너지 소산 메커니즘과 구별됩니다. (II) 결정론적 물방울 운동은 비균일 속도 필드에 의해 유도된 노이즈에 의해 유발되며, 이는 열 소음과 관련된 새로운 물방울 합체 메커니즘으로 이어집니다.