Taylor-von Neumann-Sedov 爆炸波解：与一维气体微观模拟的比较

我们研究直线上初始静止的无限点粒子系统，在局域区域内瞬时释放能量时的响应。我们详细比较了非耗散理想可压缩气体欧拉方程所预测的流体力学变量与直接微观模拟的结果。在长时间下，三个守恒量的分布演化为自相似标度形式，其标度指数由 Taylor-von Neumann-Sedov (TvNS) 爆炸波解所预言。由微观动力学获得的标度函数与 TvNS 预言惊人地一致，但在爆炸核心处除外，那里 TvNS 解预言了发散的温度，而模拟中未观察到。我们表明热传导效应变得重要，并给出了完整 Navier-Stokes-Fourier 方程数值解的结果。在爆炸核心处观察到不同的标度形式，并对此进行了细致分析。我们的微观模型是一维交错质量硬粒子气体，它具有理想气体状态方程，但不可积且已知表现出快速平衡。