等温超声速湍流中的密度与速度关联
星系天体物理
2023-08-02 v1
摘要
在恒星形成云中,高速流动引起密度的巨大涨落。本文探讨速度大小(速率)与密度之间的关联。我们推导出密度与速率联合概率分布(PDF)的解析公式,并讨论其性质。为建立精确的联合 PDF 模型,我们首先改进了密度与速率的边缘分布模型。我们将结果与 12 组分辨率为 网格的超声速等温模拟进行对比,这些模拟由 3 种不同驱动模式(螺线管式、混合式与压缩式)和 4 种均方根马赫数(1、2、4、8)驱动。我们表明,对于跨声速湍流,密度与速率具有相当程度的关联,而独立性假设不足以准确描述其统计。在超声速区间,关联随马赫数增大而趋于减弱。我们新的联合与边缘 PDF 模型较无关联模型精度提升 3 倍,并对此重要过程提供了深入认识。
引用
@article{arxiv.2307.04876,
title = {Density and Velocity Correlations in Isothermal Supersonic Turbulence},
author = {Branislav Rabatin and David C. Collins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04876},
year = {2023}
}
备注
Submitted to MNRAS