В работе проводится анализ одномерных простых волн и малоамплитудных возмущений в излучающем и рассеивающем сером газе. Получено управляющее уравнение радиационной акустики, описывающее динамику простых волн. В это уравнение введены условия радиационно-тепловой диссипации и сила радиационного сопротивления для описания распространения с рассеянием и затуханием различных радиационных волн возмущения. Для исследования неравновесных волновых явлений в излучающей среде используется феноменологический приближенный метод Уитхема. Этот метод является эффективным способом анализа фундаментальных мод в том случае, когда в управляющем уравнении появляется более одной скорости. Использование этого метода демонстрируется в работе на примере рассмотрения эволюции одномерных гармонических волн, вызванных коротковолновым начальным возмущением равновесного состояния излучающей и рассеивающей среды. Для всех волновых мод получены аналитические решения, которые позволяют интерпретировать их физическое значение. Эти решения могут являться, в частности, дополнительным тестом для радиационных гидродинамических кодов, работающих в режиме радиационной акустики. Представленный подход возможно будет полезным при детализации численных схем Годунова высшего порядка для задач радиационной акустики.

радиационная гидродинамика, простые волны, метод Уитхема, перенос излучения

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Колесниченко Александр Владимирович,  ,  orcid.org/0000-0003-1416-5634,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН