自推进硬球的统计力学与流体动力学

基于自推进硬球的微观模型，我们使用非平衡统计力学和硬球动理学的工具，推导出用于相互作用的活性布朗运动粒子的Smoluchowski方程。我们用两个应用实例说明所发展统计力学框架的实用性。首先，我们根据微观参数推导出硬球活性流体的稳态压力，其次，我们确定了该系统中运动诱导相分离的临界密度。我们展示这两个量与给定强烈排斥势的活性布朗运动粒子过阻尼模拟的结果非常一致。这里所展示的结果可用于在多种自推进粒子模型中融入排斥体积效应。