The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state

A small viscosity approach to discontinuous flows is discussed in relativistic hydrodynamics with a general (possibly, non-convex) equation of state that typically occurs in the domains of phase transitions. Different forms of criteria for the existence and stability of relativistic shock waves,...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Condensed Matter Physics
Date:1998
Main Authors: Tytarenko, P.V., Zhdanov, V.I.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 1998
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119812
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state / P.V. Tytarenko, V.I. Zhdanov // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 3(15). — С. 643-654. — Бібліогр.: 15 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119812
record_format dspace
spelling Tytarenko, P.V.
Zhdanov, V.I.
2017-06-09T19:55:32Z
2017-06-09T19:55:32Z
1998
The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state / P.V. Tytarenko, V.I. Zhdanov // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 3(15). — С. 643-654. — Бібліогр.: 15 назв. — англ.
1607-324X
DOI:10.5488/CMP.1.3.643
PACS: 95.30.Lz, 95.30.Qd
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119812
A small viscosity approach to discontinuous flows is discussed in relativistic hydrodynamics with a general (possibly, non-convex) equation of state that typically occurs in the domains of phase transitions. Different forms of criteria for the existence and stability of relativistic shock waves, such as evolutionarity conditions, entropy criterion and corrugation stability conditions are compared with the requirement of the existence of shock viscous profile. The latter is shown to be most restrictive in case of a single-valued shock adiabat expressed as a function of pressure. One-dimensional numerical simulations with artificial viscosity for a simple piecewise-linear equation of state are carried out to illustrate the criteria in the case of planar and spherical shock waves. The effect of a phase transition domain on the shock amplitude in the process of a hydrodynamical spherical collapse is demonstrated.
Обговорюється підхід малої в’язкости до розривних потоків у релятивістичній гідродинаміці із загальним (можливо, неопуклим) рівнянням стану, яке характерне для области фазових переходів. Різні форми критеріїв існування та стійкости релятивістичних ударних хвиль — умови еволюційности, ентропійний критерій та умови складчастої стабільности — порівнюються з вимогою існування ударного в’язкісного профілю. Показано, що останній критерій є більш обмежуючим у випадку ударної адіябати, яка виражається як однозначна функція тиску. Для ілюстрування цих критеріїв у випадку плоских та сферичних ударних хвиль проведено одновимірне числове моделювання зі штучною в’язкістю для простого кусково–лінійного рівняння стану. Продемонстровано вплив области фазових переходів на ударну амплітуду у процесі гідродинамічного сферичного колапсу.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state
Існування та стійкість релятивістичних ударних хвиль: загальні критерії та числове моделювання для неопуклого рівняння стану
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state
spellingShingle The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state
Tytarenko, P.V.
Zhdanov, V.I.
title_short The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state
title_full The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state
title_fullStr The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state
title_full_unstemmed The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state
title_sort existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state
author Tytarenko, P.V.
Zhdanov, V.I.
author_facet Tytarenko, P.V.
Zhdanov, V.I.
publishDate 1998
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Існування та стійкість релятивістичних ударних хвиль: загальні критерії та числове моделювання для неопуклого рівняння стану
description A small viscosity approach to discontinuous flows is discussed in relativistic hydrodynamics with a general (possibly, non-convex) equation of state that typically occurs in the domains of phase transitions. Different forms of criteria for the existence and stability of relativistic shock waves, such as evolutionarity conditions, entropy criterion and corrugation stability conditions are compared with the requirement of the existence of shock viscous profile. The latter is shown to be most restrictive in case of a single-valued shock adiabat expressed as a function of pressure. One-dimensional numerical simulations with artificial viscosity for a simple piecewise-linear equation of state are carried out to illustrate the criteria in the case of planar and spherical shock waves. The effect of a phase transition domain on the shock amplitude in the process of a hydrodynamical spherical collapse is demonstrated. Обговорюється підхід малої в’язкости до розривних потоків у релятивістичній гідродинаміці із загальним (можливо, неопуклим) рівнянням стану, яке характерне для области фазових переходів. Різні форми критеріїв існування та стійкости релятивістичних ударних хвиль — умови еволюційности, ентропійний критерій та умови складчастої стабільности — порівнюються з вимогою існування ударного в’язкісного профілю. Показано, що останній критерій є більш обмежуючим у випадку ударної адіябати, яка виражається як однозначна функція тиску. Для ілюстрування цих критеріїв у випадку плоских та сферичних ударних хвиль проведено одновимірне числове моделювання зі штучною в’язкістю для простого кусково–лінійного рівняння стану. Продемонстровано вплив области фазових переходів на ударну амплітуду у процесі гідродинамічного сферичного колапсу.
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119812
citation_txt The existence and stability of relativistic shock waves: general criteria and numerical simulations for a non-convex equation of state / P.V. Tytarenko, V.I. Zhdanov // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 3(15). — С. 643-654. — Бібліогр.: 15 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT tytarenkopv theexistenceandstabilityofrelativisticshockwavesgeneralcriteriaandnumericalsimulationsforanonconvexequationofstate
AT zhdanovvi theexistenceandstabilityofrelativisticshockwavesgeneralcriteriaandnumericalsimulationsforanonconvexequationofstate
AT tytarenkopv ísnuvannâtastíikístʹrelâtivístičnihudarnihhvilʹzagalʹníkriteríítačislovemodelûvannâdlâneopuklogorívnânnâstanu
AT zhdanovvi ísnuvannâtastíikístʹrelâtivístičnihudarnihhvilʹzagalʹníkriteríítačislovemodelûvannâdlâneopuklogorívnânnâstanu
AT tytarenkopv existenceandstabilityofrelativisticshockwavesgeneralcriteriaandnumericalsimulationsforanonconvexequationofstate
AT zhdanovvi existenceandstabilityofrelativisticshockwavesgeneralcriteriaandnumericalsimulationsforanonconvexequationofstate
first_indexed 2025-11-28T13:38:22Z
last_indexed 2025-11-28T13:38:22Z
_version_ 1850853733139742720