相对论效应对 Richtmyer-Meshkov 不稳定性的影响
高能天体物理现象
2015-06-17 v1 流体动力学
等离子体物理
摘要
对 Richtmyer-Meshkov (RM) 不稳定性中相对论效应的理论与数值分析揭示了新的且可能非常有用的效应。我们发现，与非相对论情形相比，RM 不稳定性的增长率强烈依赖于流体的状态方程，从而开启了通过 RM 不稳定性的实验观测来推断状态方程的可能性。与非相对论情形相反，我们还发现，当流体速度超过某一临界值时，由于 Lorentz 因子，不稳定性增长率会反直觉地下降，并在超相对论极限下（即粒子速度趋近光速时）消失。这两种效应可能在前沿应用中证明非常有用，例如夸克 - 胶子物质状态方程的研究，以及快点火惯性约束聚变 (ICF) 方案的设计。我们进行了线性稳定性分析以表征任意状态方程下的不稳定性，并利用理想气体状态方程实施了数值模拟以研究非线性区域中的不稳定性。此外，基于数值结果，我们提出了一个表征不稳定性长期演化的通用表达式。
引用
@article{arxiv.1309.0347,
title = {Relativistic effects on the Richtmyer-Meshkov instability},
author = {F. Mohseni and M. Mendoza and S. Succi and H. J. Herrmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.0347},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 4 figures