自引力理想气体等温球的流体静力学
流体动力学
2019-06-17 v1
摘要
我们在文章开头给出引言性论述，描述我们针对引力磁效应（gravitomagnetism）的长期研究计划的动机，阐明为此选定的流体动力学数值测试用例，即位于远离其他质量的空旷空间中、包含于固体壳层内的理想气体球，并定义本研究的主要目标：确定在后续流体动力学计算中作为初始场（t=0）所需的引力-流体静力场。引力-流体静力场的确定需要求解等温球的 Lane-Emden 方程。我们未遵循文献中基于以中心密度作为边界条件的惯常做法；而是施加固体壳层内壁处的引力场。随着论述展开，我们指出了文献方法与我们的方法之间的差异与相似之处。我们表明该问题的无量纲表述取决于一个唯一的物理特征数，我们称之为引力数，因为它度量了自引力效应对气体流体静力学的影响。我们给出并讨论了数值结果；一些特性，如引力数的上限和多重解，引导我们研究该物理系统的热力学，特别是熵和能量，并初步探讨热力学稳定性原因是否能为多重解的选择或排除提供 justification。我们在文章结尾给出本研究的总结，得出结论并描述未来工作。
引用
@article{arxiv.1903.04044,
title = {Fluid statics of a self-gravitating perfect-gas isothermal sphere},
author = {Domenico Giordano and Pierluigi Amodio and Felice Iavernaro and Arcangelo Labianca and Monica Lazzo and Francesca Mazzia and Lorenzo Pisani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04044},
year = {2019}
}
备注
32 pages, 26 figures