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非相对论灰体 Sn-输运辐射激波解

流体动力学 2017-04-05 v2

摘要

我们提出了半解析辐射激波解,其中使用灰体 Sn-输运对辐射进行建模,并且我们同时考虑了恒定截面以及依赖于温度和密度的截面。这些新解在整个激波域内求解可变 Eddington 因子(VEF),这使得辐射激波解中能够呈现以前未曾观察到的有趣物理现象。我们将这些解与 Lowrie 和 Edwards [1] 的灰体非平衡扩散辐射激波解进行了比较,后者假设 Eddington 因子在整个激波域内是恒定的。根据我们的经验,在产生非平衡扩散解时局部 Mach 数是单调的,但在积分前驱区以产生 Sn-输运解时,这种单调性可能会消失。对于依赖于温度和密度的截面,我们展示了在辐射激波前驱区远上游部分 VEF 出现尖峰的证据。我们展示了前驱区中紧邻嵌入式流体动力学激波的适应区的证据,正如 Drake [2, 3] 所推测的那样,并且证实了他关于紧邻 Zeldovich 尖峰的前驱区温度取值大于下游激波后平衡温度的预期。我们还展示了在 Zeldovich 尖峰下方辐射能量密度可以是非单调的证据,这表明存在 McClarren 和 Drake [4] 所预测的反扩散辐射流。我们比较了 Sn-输运和非平衡扩散辐射解的辐射流角度依赖性,并表明这些模型在整个激波结构中的辐射流存在相当大的差异。最后,我们分析了辐射流以理解适应区的成因,以及 Sn-输运辐射强度解在整个激波结构中的结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.06346,
  title  = {Nonrelativistic grey Sn-transport radiative-shock solutions},
  author = {J. M. Ferguson and J. E. Morel and R. B. Lowrie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.06346},
  year   = {2017}
}

备注

29 pages, 22 figures, to be published in the journal High Energy Density Physics