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两种类粒子间的聚集与完全湮没竞争过程的标度行为

李丽 李萍萍 柯见洪 夏海江 林振权

两种类粒子间的聚集与完全湮没竞争过程的标度行为

李丽, 李萍萍, 柯见洪, 夏海江, 林振权
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  • 考虑一个由两种类粒子组成的系统,同种类粒子相遇时发生不可逆的聚集反应;不同种类的粒子相遇时,则发生不可逆的完全湮没反应. 利用Mont-Carlo模拟各种参数条件下的粒子聚集-完全湮没竞争过程,分析了聚集速率、湮没速率以及初始浓度分布对系统动力学行为的影响. 模拟结果表明:1)粒子大小分布总是满足一定的标度律;2)当两种粒子的聚集速率都等于湮没速率的2倍时,粒子大小分布的标度指数与粒子初始浓度分布有关;3)其余情况下,标度指数则取决于反应速率的相对大小. 此外,当两种粒子的聚集速率都大于或等于湮没速率的两倍,系统的所有粒子将完全湮没;当且仅当至少一种粒子的聚集速率小于湮没速率的两倍,聚集速率较小的那一种粒子才可能最终保存下来. 模拟结果与已报道的理论分析结果符合得较好.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11175131,10775104)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-14
  • 修回日期:  2014-02-17
  • 刊出日期:  2014-06-05

两种类粒子间的聚集与完全湮没竞争过程的标度行为

  • 1. 温州大学物理与电子信息工程学院, 温州 325035
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11175131,10775104)资助的课题.

摘要: 考虑一个由两种类粒子组成的系统,同种类粒子相遇时发生不可逆的聚集反应;不同种类的粒子相遇时,则发生不可逆的完全湮没反应. 利用Mont-Carlo模拟各种参数条件下的粒子聚集-完全湮没竞争过程,分析了聚集速率、湮没速率以及初始浓度分布对系统动力学行为的影响. 模拟结果表明:1)粒子大小分布总是满足一定的标度律;2)当两种粒子的聚集速率都等于湮没速率的2倍时,粒子大小分布的标度指数与粒子初始浓度分布有关;3)其余情况下,标度指数则取决于反应速率的相对大小. 此外,当两种粒子的聚集速率都大于或等于湮没速率的两倍,系统的所有粒子将完全湮没;当且仅当至少一种粒子的聚集速率小于湮没速率的两倍,聚集速率较小的那一种粒子才可能最终保存下来. 模拟结果与已报道的理论分析结果符合得较好.

English Abstract

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