广义多方 Rankine-Hugoniot 关系及熵条件
太阳与恒星天体物理
2016-12-14 v1
摘要
本研究旨在推导上下游多方指数不同情况下的广义 Rankine-Hugoniot 关系，特别是熵的关系，并探讨其含义。我们讨论了不同多方指数下太阳/恒星风与星际介质的相互作用，并集中于多方指数在流体动力学激波上发生变化的情况。首先，我们使用在整个积分区域内具有恒定多方指数的数值单流体方法，来展示多方指数对日球层/星球鞘厚度和压缩比的影响。其次，解析推导了多方指数跨越激波变化时的 Rankine-Hugoniot 关系，特别包括了一种新形式的熵条件。在应用于日球层/星球层时，我们发现，在单流体模型中，对于小于 γ=5/3 的多方指数，日球层/星球鞘的尺寸随多方指数减小而减小，对于更大的指数则增大，而压缩比则相反。此外，我们证明，跨越激波改变多方指数仅在足够高的马赫数下物理上允许，并且在高超声速极限下，压缩比仅取决于下游多方指数，而温度比、压力比以及熵差则同时取决于上游和下游多方指数。
引用
@article{arxiv.1610.04381,
title = {Generalized multi-polytropic Rankine-Hugoniot relations and the entropy condition},
author = {Klaus Scherer and Horst Fichtner and Hans Jörg Fahr and Christian Röken and Jens Kleimann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04381},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 4 Figures