Перераспределение массы при проникании неоднородного уплотнения в ускоренно движущийся газовый слой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Численно моделируется неустановившееся осесимметричное движение идеального совершенного газа, возникающее при взаимодействии сферического уплотнения с газовым слоем, первоначально находившимся в гравитационном равновесии в постоянном поле тяжести. Вещество уплотнения рассматривается как содержащее примесь, частицы которой служат маркерами и не влияют на движение среды. Установлено, что наиболее массивная центральная часть уплотнения глубоко погружается внутрь слоя, в то время как параметры кумулятивной струи существенно зависят от плотности газа на периферии уплотнения. В предположении, что вещество примеси оптически прозрачно для излучения, определено распределение интенсивности в картинной плоскости и выявлено направление максимальной величины интенсивности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. В. Краснобаев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Институт космических исследований РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kvk-kras@list.ru
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Забабахин Е.И., Нечаев М.Н. Ударные волны и их кумуляция // ЖЭТФ. 1957. Т. 33. Вып. 2(8). С. 442–450.
  2. Забабахин Е.И. Кумуляция и неустойчивость. Снежинск: Изд-во РФЯЦ–ВНИИТФ, 1998. 112 с.
  3. Андреев С.Г., Бабкин А.В., Баум Ф.А. и др. Физика взрыва / под ред. Орленко Л.П. Т. 2. М.: Физматлит, 2002. 648 с.
  4. Лаврентьев М.А. Кумулятивный заряд и принципы его работы // УМН. 1957. Т. 12. Вып. 4(76). С. 41–56.
  5. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1973. 416 с.
  6. Gekle S., Gordillo J.M., Meer D., Lohse D. High-speed jet formation after solid object impact // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 102. P. 034502.
  7. Gekle S., Peters I.R., Gordillo J.M., Meer D. et al. Supersonic air flow due to solid-liquid impact // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 104. P. 024501.
  8. Williams H., Sprittles J., Padrino J., Denissenko P. Effect of ambient gas on cavity formation for sphere impacts on liquids // Phys. Rev. Fluids. 2022. V. 7. P. 094003.
  9. Tenorio-Tagle G., Franco J., Bodenheimer P., Rozyczka M. Collisions of high-velocity clouds with the Milky Way: The formation and evolution of large-scale structures // Astron. & Astrophys. 1987. V. 179. P. 219–230.
  10. Баранов В.Б., Краснобаев К.В. Гидродинамическая теория космической плазмы. М: Наука, 1977, 335 с.
  11. Спитцер Л. мл. Физика межзвездной среды M: Мир, 1981, 351 с.
  12. Tielens A.G.G.M. The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium. Cambridge: Univ. Press, 2005. 495 pp.
  13. Shin M.-S., Stone J.M., Snyder G.F. The magnetohydrodynamics of shock -cloud interaction in three dimensions // The Astrophys. J. 2008. V. 680. P. 336–348.
  14. Yirak K., Frank A., Cunningham A.J. Self-convergence of radiatively cooling clumps in the interstellar medium // The Astrophys. J. 2010, V. 722, P. 412–42. https://doi.org/10.1088/0004-637X/722/1/412
  15. Goldsmith K.J.A., Pittard J.M. The interaction of a magnetohydrodynamical shock with a filament // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2016. V. 461. P. 578–605. https://doi.org/10.1093/mnras/stw1365
  16. Котова Г.Ю., Краснобаев К.В. Ускорение сферической нейтральной оболочки, формируемой ионизационно-ударным фронтом в неоднородной межзвездной среде // Письма в Астрон. ж. 2009. Т. 35. № 3. С. 189–198.
  17. Pittard J.M. Tails of the unexpected: the interaction of an isothermal shell with a cloud // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2011. V. 411. P. L41–L45.
  18. Deharveng L., Schuller F., Anderson L.D. et al. A gallery of bubbles. The nature of the bubbles observed by Spitzer and what ATLASGAL tells us about the surrounding neutral material // Astron. & Astrophys. 2010. V. 523. P. 1–135.
  19. Краснобаев К.В., Котова Г.Ю., Тагирова Р.Р. Двумерные возмущения ускоренного движения неоднородных газовых слоев и оболочек в межзвездной среде // Письма в Астрон. ж. 2015. Т. 41. № 3–4. С. 123–132.
  20. Kotova G.Yu., Krasnobaev K.V. Interaction of an accelerating layer with a cloud: formation of tails and cumulative jets // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2020. V. 492. P. 2229–2235 .
  21. Kotova G.Yu., Krasnobaev K.V. Hydrodynamic instabilities in the models of the formation of young stellar objects // Fluid Dyn. 2022. V. 57. Suppl. 1. P. S26–S34.
  22. Голубев В.В. Исследования по теории удара струи жидкости и некоторые ее приложения. М.: Изд-во МГУ, 1975.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема проникновения сгустка в слой. Штриховая линия – контактный разрыв.

Скачать (9KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изохоры среды (вверху) и примеси (внизу) в момент времени t = 2; Ad = 20, Bd = –0.5.

Скачать (46KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изохоры среды (вверху) и примеси (внизу) в момент времени t = 8; Ad = 20, Bd = –0.5.

Скачать (40KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изохоры примеси на стадии формирования кумулятивной струи в моменты времени t = 10, 12, 14 (Ad = 20, Bd = –0.5).

Скачать (41KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Координата xʹ в картинной плоскости.

Скачать (8KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость Iν(xʹ) на стадии формирования полости. Штриховая линия – распределение интенсивности при t = 0.

Скачать (20KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость Iν(xʹ) на стадии формирования струи.

Скачать (17KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024