零温硬球气体中的爆炸波：双重标度结构
统计力学
2023-07-13 v3 流体动力学
摘要
我们研究冷气体中局域能量突然释放所产生的爆炸波。具体地，我们考虑一维硬杆气体与二维硬盘气体。对此问题，欧拉方程的泰勒-冯·诺伊曼-塞多夫（TvNS）解具有自相似形式。对零温气体，激波保持无限强，故该解无限期适用。然而 TvNS 解忽略了耗散。我们表明这在核心区域是错误的：在二维中，核心以 扩张，而激波以 传播。一个依赖于标度变量 的新的自相似解描述核心，而 TvNS 解描述主体。我们通过二维硬盘气体与一维硬杆气体的纳维-斯托克斯（NS）方程数值解以及分子动力学模拟证明了这一点。两种情形下，NS 方程与 TvNS 解预测的激波阵面位置均与分子动力学模拟预测一致。然而，NS 方程未能描述标度函数的近核形态。
引用
@article{arxiv.2211.10315,
title = {Blast waves in the zero temperature hard sphere gas: double scaling structure},
author = {Sahil Kumar Singh and Subhadip Chakraborti and Abhishek Dhar and P. L. Krapivsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.10315},
year = {2023}
}