柱坐标中弱引力场的活塞问题

本文讨论弱引力场的恒星大气中的活塞问题。特别在柱坐标系中分析了气体动力学过程,外加重力和坐标曲率两者对流场的影响都进行了详细的讨论。 在弱重力的情形下,逃逸速度与气体速度或声速的比为小量。将此比值取为小参数,所有量可展开为此小参数的级数。在柱坐标中,零阶关系给出膨胀流,其中速度和声速减小;一阶关系给出外加重力的影响,使激波强度减弱,使气体内能消耗。在活塞附近,内能的消耗克服外加重力并加速气流;而在激波附近,内能和动能减少、以克服重力。