含重力与毛细效应近临界流体的低速流模型

我们研究高度可压缩单相流体在重力作用下的低速流，例如适用于模拟近期航天飞机近液-气临界点流体实验的 regime。在运动方程中，我们纳入了由强密度梯度对自由能贡献所引起的毛细应力之力。我们在类比燃烧理论中零马赫数极限的低速极限下形式化推导出简化方程集。当忽略粘性且重力较弱时，简化系统包含：速度的双曲方程、温度的抛物方程、与体积膨胀相关的椭圆方程、平均压力的积微分方程，以及代数方程（状态方程）。解由平均压力、温度场及速度场无散度部分的初值确定。为模拟强重力的多维流，我们提供了非弹性近似的一种替代方案，其容许处于热力学平衡的分层流体，以及重力波但不容许声波。