驱动超声速湍流中激波分布的数值研究

超声速湍流会产生激波分布。本文分析了均匀驱动超声速湍流的三维数值模拟中的激波，包括有无磁流体动力学和自引力的情形。通过测量激波强度的分布，我们可以识别湍流的性质。我们发现，均匀驱动的湍流中快激波具有幂律分布，激波数量与激波跳跃速度的平方根成反比。由驱动波的随机叠加产生的高速激波尾部比高斯分布更陡，这些波会迅速衰减。能量由一小部分快激波耗散。这些结果与衰减湍流相关的指数分布和慢激波耗散形成对比。强磁场会增强垂直于磁场方向的激波数量，同时减少平行方向的激波。包含自引力的模拟展示了多个高耗散吸积激波的发展。最后，我们通过动力学分析展示了幂律行为是如何产生的。