流体间断面的正模分析:数值方法及其在磁流体力学中的应用
等离子体物理
2023-08-16 v2 星系天体物理
计算物理
流体动力学
摘要
流体间断面(如激波前与涡片)可反射波并对波纹化变得不稳定。这些现象的分析计算仅在最简单情形下可处理,而其数值模拟受离散化方案固有截断误差的偏倚。作者建立了一个计算框架,用以研究满足任意守恒律的间界面通过正模(平面线性波)的耦合,这与多种流体力学问题相关。提供了数值求解这些问题的系统方法,以及一系列验证案例。作为演示,将其应用于磁流体力学激波与剪切层,精确恢复了其线性稳定性性质。非理想(色散、耗散)效应的直接引入尤为开辟了一条探究弱电离等离子体中这些现象如何被改变的途径。
引用
@article{arxiv.2307.09772,
title = {Normal mode analysis of fluid discontinuities: numerical method and application to magnetohydrodynamics},
author = {William Béthune},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09772},
year = {2023}
}
备注
7+3 pages, 6+2 figures, accepted for publication in Physics of Fluids (post language editing)