分子状・粒状気体のクヌードセンパラドックスにおける熱壁の役割の解き明かし

粒子壁相互作用の性質は、よく知られている「クヌーセンパラドックス」（または「クヌーセン最小」効果に大きな影響を与えることが示されています。kn、kn〜o（1）で最小限に到達し、希少ガスの加速駆動型のポアゼイユ流でknとしてknを使用して対数を増加させます。kNを伴う流量の非単調変動は、熱壁と接触している粒状または散逸ガスでも発生します。後者の結果は、最近の研究と矛盾しています[Alam et al。、J。Fluid Mech。782、99（2015）JFLSA70022-112010.1017/jfm.2015.523]これにより、流量がKNの大きな値で減少することがわかった粒状ポイゼーユ流にクヌーセン最小の欠如が明らかになりました。上記の難問は、「熱」と「アターマール」の壁を区別することによって解決され、分子ガスと粒状ガスの両方で、アターマール壁への運動量移動は、熱壁とは大きく異なることが示されています。希少なレジームでのKNによる異常な流量変動。kN→0の連続体限界では、アテーマルの壁は、Knudsenの最小値も存在しない「非フラックス」（「断熱」）壁に密接に関連していることが示されています。（1）スリップ速度の効果的な鏡面性係数、および（2）シミュレーション結果に基づいて粒状温度のフラックス型境界条件の観点からの可能な特性評価。

The nature of particle-wall interactions is shown to have a profound impact on the well-known "Knudsen paradox" [or the "Knudsen minimum" effect, which refers to the decrease of the mass-flow rate of a gas with increasing Knudsen number Kn, reaching a minimum at Kn∼O(1) and increasing logarithmically with Kn as Kn→∞] in the acceleration-driven Poiseuille flow of rarefied gases. The nonmonotonic variation of the flow rate with Kn occurs even in a granular or dissipative gas in contact with thermal walls. The latter result is in contradiction with recent work [Alam et al., J. Fluid Mech. 782, 99 (2015)JFLSA70022-112010.1017/jfm.2015.523] that revealed the absence of the Knudsen minimum in granular Poiseuille flow for which the flow rate was found to decrease at large values of Kn. The above conundrum is resolved by distinguishing between "thermal" and "athermal" walls, and it is shown that, for both molecular and granular gases, the momentum transfer to athermal walls is much different than that to thermal walls which is directly responsible for the anomalous flow-rate variation with Kn in the rarefied regime. In the continuum limit of Kn→0, the athermal walls are shown to be closely related to "no-flux" ("adiabatic") walls for which the Knudsen minimum does not exist either. A possible characterization of athermal walls in terms of (1) an effective specularity coefficient for the slip velocity and (2) a flux-type boundary condition for granular temperature is suggested based on simulation results.