冲击边界相互作用区中的超声速湍流I：对称设置

相互碰撞的超声速流在许多天体学对象中发挥决定性作用。本文我们考察了二维平行等温薄板（CDL）的理想化模型，以及对称设置的情况——即两侧流动参数相等。我们进行了分辨率为最高的模拟，上升马赫数为$5 < M_u < 90$。我们发现CDL呈不规则形状，内部呈 patchy 和纤维状结构。这些结构的尺寸随CDL的延伸长度$l_{cdl}$而增加。平均情况下，但并非在每个时刻，解大致呈自相似形式，仅取决于$M_u$。我们发现均方根马赫数随上升马赫数的比例为$M_{rms} \sim 0.2 M_u$。独立于$M_u$的是平均密度$\rho_m \sim 30 \rho_u$。上升动能在冲击通过后存续的有效比例$f_{eff}$随上升马赫数的比例为$f_{eff}=1-M_{rms}^{-0.6}$。这种依赖关系在上升流参数相对于CDL两侧不同时仍然成立，表明CDL内的湍流及其驱动是相互耦合的。同样值得注意的是，约束冲击的自相关长度与CDL内部湍流特征长度尺度成正比。在总结中，较大的上升马赫数导致CDL扩张更快，约束界面相对于上升流更倾斜，驱动更有效，CDL内部结构相对其延伸更细密。