Ударные и нелинейные волны в гравитирующих средах

• Автор: Коваленко, Илья Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 307 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Стационарные ударные волны во внешнем гравитационном поле

1.1. Стационарное течение с ударной волной в потенциальной яме.

1.1.1. Адиабатическое течение, адиабатическая ударная волна

1.1.2. Адиабатическое течение, изотермическая ударная волна

1.1.3. Изотермическое течение, изотермическая ударная волна..

1.1.4. Квазистационарные течения с движущейся ударной вопной

1.2. Стационарное течение газа с ударной волной в потенциальной яме. Влияние тепловых процессов

2. Нелинейные и ударные волны в астрофизических газовых дисках

2.1. Иерархический метод квазидвумерного описания тонких астрофизических газовых дисков
2.1.1. Основные уравнения иерархической квазидвумерной модели
2.1.2. Нулевое приближение иерархической квазидвумерной модели - традиционная квазидвумерная модель
2.2. Линейные волны в тонком диске
2.2.1. Колебания симметричные относительно плоскости симметрии диска
2.2.2. Изгибные колебания
2.2.3. Колебания при ге2 >
2.2.4. Гироскопические и внутренние гравитационные волны в диске
2.3. Нелинейные и ударные волны в бесконечно протяженном газовом слое конечной толщины

2.3.1. Нелинейные волны конечной амплитуды в однородном газовом слое
2.3.2. Ударные волны в однородном газовом слое
2.3.3. Ударные волны в неоднородном газовом слое
3. Неустойчивость ударных волн в неоднородном потоке .
3.1. Резонансный механизм неустойчивости ударных волн в неоднородном потоке
3.1.1. Клас сификация неуст ойчиво ст ей
3.1.2. Коэффициент отражения и трансформации звука на ударном фронте в неоднородном потоке
3.1.3. Коэффициент отражения звука для различных моделей ударных волн
3.2. Устойчивость ударной волны в гравитационной потенциальной яме
3.3. Устойчивость галактической ударной волны: учет вращения галактического диска
3.4. Устойчивость ударной волны в среде с быстрой тепловой релаксацией
4. Неустойчивость сферической аккреции
4.1. Неустойчивость безударной сферической аккреции
4.1.1. Акустические моды (8р ф 0,<5<р ф 0,6а> = 0,<5s = 0)..
4.1.2. Вихревые моды (6р ф 0,6<р ф 0,ф 0,6s = 0)
4.1.3. Энтропийная мода (6р ф 0, бср ф 0,5ш ф 0, 5s ф 0)
4.2.. Неустойчивость сферической аккреции с ударной волной
5. Нестационарные ударные волны в межзвездной среде
5.1. Имплозия межзвездных облаков, индуцируемая тепловой волной
5.1.1. Модель с теплопроводностью, не зависящей от температуры

5.1.2. Модель с охлаждением и зависящей от времени теплопроводностью
5.2. Имплозия, индуцируемая прогревающим излучением
6. Космологические ударные волны
6.1. Гравитационная неустойчивость волнового пакета в расширяющейся вселенной
6.1.1. Линейный анализ
6.1.2. Размерностные оценки
6.2. Сферически симметричные возмущения в плоской вселенной. Нелинейная стадия
6.2.1. Основные уравнения и оценки
6.2.2. Мода (Е0 > 0), сильное возмущение, произвольное у
6.2.3. Возмущение произвольной конечной амплитуды, у — 6/5 .
6.2.4. Имплозивная мода (Ео < 0)
6.2.5. Численные эксперименты
6.3. Сферически симметричные возмущения в открытой вселенной
6.4. Сферические возмущения в модели вселенной с доминирующей скрытой массой
Заключение
Литература
Приложение I
Приложение II
Приложение III

pin, cin, Min. Интересуемся структурой течения и выходными параметрами pout, С out, Mout При X — ОО (рИС. 1.6).
При учете объемного нагрева и охлаждения гидродинамические уравнения в стационарном исполнении приобретают вид
Здесь С(р,р) - энергия, теряемая или приобретаемая единицей массы среды в единицу времени, остальные обозначения стандартные.
Если время тепловой релаксации Ьг много меньше времени прохождения жидкой частицей ямы т, среда в каждой точке успевает быстро реяаксировать к равновесию, так что от уравнения (1.32) остается
Для ударной волны с числом Маха М_, движущейся по “теплому” одноатомному межзвездному газу с характерными температурой Т_ — 104 К и концентрацией те_ = 0.1 см-3, имеем оценку длины релаксационной зоны
Здесь к в - постоянная Больцмана, с£ - адиабатическая скорость звука, Л - функция охлаждения, которая для Т > 104 К может быть принята примерно равной 10_22эрг-см3-сек_1, индексы - и + относятся к состояниям перед и за фронтом соответственно. Для галактической ударной волны с М_ « 3 -г 20 находим условие применимости принятого приближения А 0.07 -У 20 пк.
ри = J,
(1.30)

(1.31)
(1.32)
£{р,р) = 0.
(1.33)