剪切流中的纯流体动力学不稳定性及其在天体物理吸积盘中的应用
高能天体物理现象
2016-10-26 v1 软凝聚态物质
流体动力学
摘要
我们为流体力学剪切流这一百年老问题提供了可能的解决方案：这些流动在线性分析中看似稳定，但在天体物理观测数据和实验中却显示出湍流特征。这种不匹配在各种系统中都被注意到，从实验室流动到天体物理流动不等。自十九世纪末 Kelvin、Rayleigh 和 Reynolds 的早期工作以来，已有无数尝试试图解决这种不匹配。在此，我们表明，在剪切流的稳定性分析中不应被忽视的随机噪声的存在，会导致其中出现纯流体动力学线性不稳定性。这解释了在天体物理吸积盘、实验室实验和直接数值模拟中观测/解释到的湍流起源。据我们所知，这是 Rayleigh 稳定流动的流体动力学不稳定性这一长期存在问题的首个解决方案。
引用
@article{arxiv.1608.00980,
title = {A pure hydrodynamic instability in shear flows and its application to astrophysical accretion disks},
author = {Sujit Kumar Nath and Banibrata Mukhopadhyay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.00980},
year = {2016}
}
备注
14 pages including 10 figures; accepted for publication in ApJ