Capturing Composite Waves in Non-convex Special Relativistic Hydrodynamics
Marquina, Antonio (Universitat de València. Departamento de Matemáticas)
Serna, Susana (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Matemàtiques)
Ibáñez, José M. (Universitat de València. Departamento de Astronomía y Astrofísica)

Data:	2019
Resum:	We deal with the numerical approximation of the complex structure in special relativistic hydrodynamics (SRHD) when the system is closed with a non-convex equation of state (EOS). We consider a recently introduced phenomenological EOS (Ibáñez et al. in MNRAS 476:1100, 2018) that mimics the loss of classical behavior when the fluid enters into a non-convex-thermodynamically-region in the relativistic regime. We introduce a flux formulation to approximate the solution of Riemann problems in SRHD such that the non-classical dynamics is detected and well resolved. We also design a strategy to recover primitive variables based on iterative procedures and present a detailed analysis providing a sufficient condition to ensure convergence. We propose a set of Riemann problems in one and two dimensions including blast waves, colliding slabs and expanding slabs, illustrating the strong complex dynamics arising in non-convex SRHD.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PGC2018-101119-B-I00 Agencia Estatal de Investigación PGC2018-095984-B-I00
Nota:	Altres ajuts: Autonomous Government of the Valencia's Community grant PROMETEO-2014-069
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Matèria:	Special relativistic hydrodynamics ; Non-convex equation of state ; Complex wave structure ; Composite waves ; Shock-capturing schemes ; Fixed-point iteration
Publicat a:	Journal of Scientific Computing, Vol. 81, Issue 3 (December 2019) , p. 2132-2161, ISSN 1573-7691

DOI: 10.1007/s10915-019-01074-2

Postprint 33 p, 3.1 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats