TERMODINAMIChESKIY KRITERIY NEYTRAL'NOY USTOYChIVOSTI UDARNYKh VOLN V GIDRODINAMIKE I EGO SLEDSTVIYa

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Показано, что критерий Конторовича нейтральной устойчивости релятивистских ударных волн (релятивистский аналог критерия Дьякова–Конторовича в классической гидродинамике), после исключения производной вдоль ударной адиабаты Тауба–Гюгонио с использованием соотношений на релятивистском ударно-волновом разрыве, сводится к ограничению на изоэнтальпийную производную внутренней энергии по удельному объему в системе покоя: p > −(∂ε/∂v)w > p0. Полученная формулировка справедлива и в классической гидродинамике. Выведены следствия данной формулировки для ударных волн с однофазным и двухфазным конечными состояниями в среде с фазовым переходом первого рода. Показано влияние параметра Риделя и изохорной теплоемкости на реализуемость нейтрально устойчивых ударных волн. В модельной постановке задачи исследовано влияние локальной термодинамической неравновесности на затухание возмущений нейтрально устойчивой ударной волны.

作者简介

A. Konyukhov

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: konyukhov_av@mail.ru
Москва, Россия

参考

  1. S. P. D’yakov, The Stability of Shockwaves: Investigation of the Problem of Stability of Shock Waves in Arbitrary Media, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 27, 288 (1954).
  2. V. M. Kontorovich, Concerning the Stability of Shock Waves, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 33, 1525 (1957).
  3. J. J. Erpenbeck, Stability of Step Shocks, Phys. Fluids 5, 1181 (1962); doi: 10.1063/1.1706503.
  4. V. M. Kontorovich, Stability of Shock Waves in Relativistic Hydrodynamics, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 34, 186 (1958).
  5. P. V. Tytarenko and V. I. Zhdanov, Existence and Stability of Shock Waves in Relativistic Hydrodynamics with General Equation of State, Phys. Lett. A 240, 295 (1998); doi: 10.1016/S0375-9601(97)00973-0.
  6. I. V. Lomonosov, V. E. Fortov, K. V. Khishchenko, and P. R. Levashov, Shock Wave Stability in Metals, AIP Conf. Proc. 505, 85 (2000); doi: 10.1063/1.1303427.
  7. I. V. Lomonosov, V. E. Fortov, K. V. Khishchenko, and P. R. Levashov, Theoretical Investigation of Shock Wave Stability in Metals, AIP Conf. Proc. 706, 91 (2004); doi: 10.1063/1.1780191.
  8. I. V. Lomonosov and N. A. Tahir, Theoretical Investigation of Shock Wave Stability in Metals, Appl. Phys. Lett. 92, 101905 (2008).
  9. M. Mond and I. M. Rutkevich, Spontaneous Acoustic Emission from Strong Ionizing Shocks, J. Fluid Mech. 275, 121 (1994).
  10. M. Mond and I. M. Rutkevich, Spontaneous Acoustic Emission from Strong Shocks in Diatomic Gases, J. Fluid Mech. 14, 1468 (2002); doi: 10.1063/1.1458005.
  11. G. Russo, Some Remarks on the Stability of Shock Waves, Meccanica 25, 83 (1990); doi: 10.1007/BF01566206.
  12. J. Bates and D. Montgomery, The D’yakov–Kontorovich Instability of Shock Waves in Real Gases, Phys. Rev. Lett. 84, 1180 (2000); doi: 10.1103/PhysRevLett.84.1180.
  13. A. V. Konyukhov, A. P. Likhachev, V. E. Fortov, S. I. Anisimov, and A. M. Oparin, On the Neutral Stability of a Shock Wave in Real Media, JETP Lett. 90, 18 (2009); doi: 10.1134/S0021364009130050.
  14. N. Wetta, J.-C. Pain, and O. Heuz´e, D’yakov–Kontorovitch Instability of Shock Waves in Hot Plasmas, Phys. Rev. E 98 , 033205 (2018); doi: 10.1103/PhysRevE.98.033205.
  15. C. Huete and M. Vera, D’Yakov–Kontorovich Instability in Planar Reactive Shocks, J. Fluid Mech. 879, 54 (2019); doi: 10.1017/jfm.2019.942.
  16. C. Huete, F. Cobos-Campos, E. Abdikamalov, and S. Bouquet, Acoustic Stability of Nonadiabatic HighEnergy-Density Shocks, Phys. Rev. Fluids 5, 113403 (2020); doi: 10.1103/PhysRevFluids.5.113403.
  17. G. R. Fowles, Stimulated and Spontaneous Emission of Acoustic Waves from Shock Fronts, Phys. Fluids 24, 220 (1981); doi: 10.1063/1.863369.
  18. A. M. Anile and G. Russo, Linear Stability for Plane Relativistic Shock Waves, Phys. Fluids 30, 1045 (1987); doi: 10.1063/1.866302.
  19. G. Russo and A. M. Anile, Stability Properties of Relativistic Shock Waves: Basic Results, Phys. Fluids 30, 2406 (1987).
  20. G. Russo, Stability Properties of Relativistic Shock Waves: Applications, Astrophys. J. 334, 707 (1988); doi: 10.1086/166872.
  21. A. H. Taub, Relativistic Rankine–Hugoniot Equations, Phys. Rev. 74, 328 (1948); doi: 10.1103/PhysRev.74.328.
  22. J. L. Synge, The Relativistic Gas, Series in Physics, North-Holland Publ. Comp. (1957).
  23. K. A. Bugaev and M. I. Gorenstein, Relativistic Shocks in Baryonic Matter, J. Phys. G: Nucl. Phys. 13, 1231 (1987).
  24. K. A. Bugaev, M. I. Gorenstein, B. K¨ampfer, and V. I. Zhdanov, Generalized Shock Adiabatics and Relativistic Nuclear Collisions, Phys. Rev. D 40, 2903 (1989); doi: 10.1103/PhysRevD.40.2903.
  25. A. V. Konyukhov, A. P. Likhachev, and V. E. Fortov, Behavior of Relativistic Shock Waves in Nuclear Matter, High. Temp. 53, 622 (2015); doi: 10.1134/S0018151X15050181.
  26. J. Cleymans, R. V. Gavai, and E. Suhonen, Quarks and Gluons at High Temperatures and Densities, Phys. Rep. 130, 217 (1986); doi: 10.1016/0370-1573(86)90169-9.
  27. B. E. Poling, J. M. Prausnitz, and J. P. O’Connell, Properties of Gases and Liquids, McGraw-Hill Education (2001).
  28. М. Д. Вайсман, Термодинамика парожидкостных потоков, Энергия. Ленинградское отделение, Москва (1977).
  29. A. G. Kulikovskii, A. T. Il’ichev, A. P. Chugainova, and V. A. Shargatov, On the Structure Stability of a Neutrally Stable Shock Wave in a Gas and on Spontaneous Emission of Perturbations, J. Exp. Theor. Phys. 131, 481 (2020); doi: 10.1134/s1063776120090186.
  30. A. G. Kulikovskii, A. T. Il’ichev, A. P. Chugainova, and V. A. Shargatov, Spontaneously Radiating Shock Waves, Doklady Physics 64, 293 (2019); doi: 10.1134/s1028335819070036.
  31. C. S. Gardner, Comment on Stability of Step Shocks, Phys. Fluids 6, 1366 (1963); doi: 10.1063/1.1706917.
  32. N. M. Kuznetsov, The Theory of Shock-Wave Stability, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 88, 470 (1985).
  33. N. M. Kuznetsov, Stability of Shock Waves, Sov. Phys. Usp. 32, 993 (1989); doi: 10.1070/PU1989v032n11ABEH002777.
  34. G. R. Fowles and A. F. P. Houwing, Instabilities of Shock and Detonation Waves, Phys. Fluids 27, 1982 (1984); doi: 10.1063/1.864853.
  35. A. V. Konyukhov, A. P. Likhachev, V. E. Fortov, S. I. Anisimov, and A. M. Oparin, Stability and Ambiguous Representation of Shock Wave Discontinuity in Thermodynamically Nonideal Media, JETP Lett. 90, 25 (2009); doi: 10.1063/1.3295149.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024