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关于粘性和热传导在冲击波中作用的综合研究。 (英语) Zbl 07839568号

摘要:冲击波在许多科学和工程领域都引起了极大的兴趣,但其形成、维持和消散的机理仍不清楚。虽然冲击波中存在的所有传输过程都有助于其压缩和不可逆性,但它们并不同等重要。为了研究粘度和热传导在激波跃迁中的作用,从理论和数值上研究了光滑激波解的存在性和逆熵超调现象(比熵不是单调增加的,在激波阵面内出现峰值),重点是粘度和热传导的影响。由于稳定性和简单性,采用了Navier-Stokes形式来代替高阶流体力学。在非线性热力学一致本构关系的补充下,Navier-Stokes方程足以证明激波剖面的一般性质。研究发现,在没有粘度存在的情况下,热传导无法维持强冲击,而无论热传导如何,粘度都可以在所有强度下维持平稳的冲击转变。因此,在冲击压缩中起关键作用的是粘度,而不是热传导。然而,热传导的可有可无并不会影响其在出现熵峰方面的重要作用。正是热传导产生的熵流中和了正熵的产生,从而防止了熵的减少违反热力学第二定律。熵超调的这种机制以前在文献中没有讨论过,而是通过熵平衡方程揭示出来的。

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76倍 流体力学
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