Устойчивость и неоднозначное представление ударноволнового разрыва в термодинамически неидеальных средах
А. В. Конюхов, А. П. Лихачев, В. Е. Фортов, С. И. Анисимов*, А. М. Опарин +
Объединенный институт высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия
*Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, 142432 Черноголовка, Московская обл., Россия
+Институт автоматизации проектирования РАН, 123056 Москва, Россия
PACS: 47.40.-x, 64.10.+h
Abstract
Проводится нелинейный анализ поведения ударной волны на фрагменте
ударной адиабаты, допускающем неоднозначное представление ударноволнового
разрыва. Рассматриваемый фрагмент включает участок, на котором выполняется
условие L>1+2M - один из полученных в линейном приближении критериев
неустойчивости ударной волны в средах с произвольным уравнением состояния.
Расчеты в модели вязкого теплопроводящего газа показали, что решения с
неустойчивой ударной волной не реализуются. В одномерной модели ударная волна
распадается на две ударные волны или ударную волну и волну разрежения,
распространяющиеся в противоположных направлениях, либо (в области
устойчивости) может остаться в исходном состоянии. Выбор решения зависит от
параметров ударной волны (положения на ударной адиабате), а также формы и
интенсивности ее возмущения. В многомерных 2D и 3D расчетах с периодическим
возмущением ударной волны на ее фронте формируется "ячеистая" структура с
конечной по величине амплитудой возмущений, не убывающей и не растущей во
времени. Такое поведение ударной волны обусловлено возникновением на
наклонных участках возмущенной ударной волны тройных конфигураций,
взаимодействующих друг с другом в процессе распространения вдоль ее фронта.