三维hydrodynamics Bondi-Hoyle 吸积. IV. 比热比 4/3

我们研究三维经典 Bondi-Hoyle 吸积的hydrodynamics。不同尺寸的全吸收球（1、0.1 和 0.02 吸积半径）对其周围的均匀且略有扰动的介质施加引力，并以不同马赫数（0.6、1.4、3.0 和 10）相对运动，该介质取为理想气体 ($\gamma=4/3$)。我们考察了马赫数和吸积体大小对流体行为及吸积率的影响。采用 "Piecewise Parabolic Method" (PPM) 模型hydrodynamics。通过在吸积体附近增加分层多个 $32^3$ 区域网格来提高分辨率，每个较细的网格的区域尺寸是下一个较粗网格的二分之一。这允许我们在最细的网格上包括一个粗糙的吸积体表面模型（真空球），同时在较粗的网格上演化气体。对于小马赫数（0.6 和~1.4），流模式趋向稳定状态；而在马赫数较大（3 和~10）且吸积体足够小（半径为~0.1 和~0.02 吸积半径）时，出现不可稳定的马赫锥，破坏轴对称性。我们的 3D 模型未显示其他作者在 2D 计算中看到的显著的 flip-flop 流动。对于 $\gamma=4/3$ 的模型，冲击前端靠近吸积体，质量吸积率高于 $\gamma=5/3$ 的模型，而 specific 角动量吸积率的 rms 不变。