极端相对论几何冲击波动力学与涡量
天体物理学
2015-05-13 v1
摘要
几何冲击波动力学(亦称 CCW 理论)给出了一类冲击波传播的近似方程,其中仅显式地出现冲击波面上的条件;冲击波后的流动被假定近似均匀,并通过 Riemann 不变量隐式地进入方程。由 G. B. Whitham 等人提出的非相对论理论与许多实验结果吻合得惊人地好。受天体物理应用驱动,我们将该理论推广到极端相对论冲击波——其前方为压力可忽略的理想流体,而冲击波后压力约为其固有能量密度的三分之一。对一些具有幂律预冲击密度分布的自相似柱对称与球对称冲击波,我们恢复了精确结果,并与完整流体动力学方程的数值解进行了比较。本文还综述了相对论涡量与环量。在极端相对论理想流体中,可以定义一种环量,使其仅在冲击波处发生变化,而在流动的光滑部分即使存在熵梯度也不改变。
引用
@article{arxiv.0706.1818,
title = {Ultra-relativistic geometrical shock dynamics and vorticity},
author = {Jeremy Goodman and Andrew I. MacFadyen},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.1818},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 2 figures