Evolution and stability of shock waves in dissipative gases characterized by activated inelastic collisions
Notice bibliographique
Résumé
Previous experiments have revealed that shock waves driven through dissipative gases may become unstable, for example, in granular gases and in molecular gases undergoing strong relaxation effects. The mechanisms controlling these instabilities are not well understood. We successfully isolated and investigated this instability in the canonical problem of piston-driven shock waves propagating into a medium characterized by inelastic collision processes. We treat the standard model of granular gases, where particle collisions are taken as inelastic, with a constant coefficient of restitution. The inelasticity is activated for sufficiently strong collisions. Molecular dynamic simulations were performed for 30,000 particles. We find that all shock waves investigated become unstable, with density nonuniformities forming in the relaxation region. The wavelength of these fingers is found to be comparable to the characteristic relaxation thickness. Shock Hugoniot curves for both elastic and inelastic collisions were obtained analytically and numerically. Analysis of these curves indicates that the instability is not of the Bethe-Zeldovich-Thompson or D'yakov-Kontorovich type. Analysis of the shock relaxation rates and rates for clustering in a convected fluid element with the same thermodynamic history ruled out the clustering instability of a homogeneous granular gas. Instead, wave reconstruction of the early transient evolution indicates that the onset of instability occurs during repressurization of the gas following the initial relaxation of the medium behind the lead shock. This repressurization gives rise to internal pressure waves in the presence of strong density gradients. This indicates that the mechanism of instability is more likely of the vorticity-generating Richtmyer-Meshkov type, relying on the action of the inner pressure wave development during the transient relaxation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».