理想流体动力学的耗散扩展
广义相对论与量子宇宙学
2024-05-16 v1 高能天体物理现象
计算物理
流体动力学
摘要
我们提出一种特殊相对论耗散流体动力学(SRDHD)的公式，该公式从成熟的Müller-Israel-Stewart (MIS)形式出发，使用偏离理想行为的展开推导。通过重新求和非理想项，我们的方法通过一系列额外的源项扩展了理想流体的欧拉运动方程，这些源项捕捉了体粘性、剪切粘性和热流的影响。为了提高效率，这些额外项由原始流体变量的纯空间导数构成。级数展开由耗散强度和时标系数参数化，因此在理想极限附近快速收敛。我们通过数值模拟表明，我们的模型再现了其他公式的耗散流体行为。由于我们的公式旨在避免传统MIS形式在快弛豫时标下出现的数值刚性问题，因此在理想极限附近比标准方法快大约一个数量级。
引用
@article{arxiv.2405.09495,
title = {A dissipative extension to ideal hydrodynamics},
author = {Marcus J. Hatton and Ian Hawke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09495},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 13 figures. Intention to submit to MNRAS