НАЗВАНИЕ СТАТЬИ:
Термодинамический критерий нейтральной устойчивости ударных волн в релятивистской и классической гидродинамике

СПИСОК АВТОРОВ:
Конюхов А.В.

СПИСОК АВТОРОВ (С РАСШИФРОВКОЙ):
Конюхов Андрей Викторович

DOI:
https://doi.org/10.33849/2024106

ПОСТУПИЛА В РЕДАКЦИЮ:
30 сентября 2023 г.

ЖУРНАЛ:
Вестник Объединенного института высоких температур

ТОМ:
13

ГОД:
2024

СТРАНИЦЫ:
30-35

РУБРИКА:
Экстремальные состояния вещества

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
релятивистская гидродинамика; ударные волны; неустойчивость Дьякова---Конторовича; спонтанное излучение звука ударной волной; термодинамика

КОДЫ КЛАССИФИКАТОРОВ:
УДК 534.222.2

АННОТАЦИЯ:
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: $p > ( partial  varepsilon/ partial v)_{w} > {p}_{0}$. Индекс 0 относится к начальному состоянию, а величины без индекса --- к состоянию за фронтом ударной волны. Термодинамическая формулировка позволяет выполнять проверку критерия без анализа ударной адиабаты. Приведены примеры такой проверки для ударных волн в идеальном релятивистском газе и кварк-глюонной плазме, даны эквивалентные термодинамические формулировки для анализа устойчивости ударных волн на основе различных данных.

TITLE:
Thermodynamic criterion for neutral stability of shock waves in relativistic and classical hydrodynamics

AUTHORS:
Konyukhov A.V.

KEYWORDS:
relativistic hydrodynamics; shock waves; Dyakov--Kontorovich instability; spontaneous sound emission by a shock wave; thermodynamics

ABSTRACT:
It is shown that the Kontorovich criterion for the neutral stability of relativistic shock waves (the relativistic analogue of the Dyakov--Kontorovich criterion in classical hydrodynamics), after eliminating the derivative along the Taub--Hugoniot shock adiabat using relations on the relativistic shock-wave discontinuity, reduces to a restriction on the isenthalpy derivative of the internal energy with respect to specific volume in the rest frame: $p > (\partial \varepsilon/\partial v)_{w} > {p}_{0}$. Index 0 refers to the initial state, values without an index to the state behind the shock wave front. The thermodynamic formulation allows the test of the criterion to be performed without analyzing the shock adiabat. Examples of such verification for shock waves in an ideal relativistic gas and quark-gluon plasma are given, and equivalent thermodynamic formulations are given for analyzing the stability of shock waves based on various data.