局部化次网格尺度模型用于流体动力学模拟在天体物理 II：类型 Ia 超新星应用

爆炸燃烧过程的动力学在类型 Ia 超新星的数值模拟中高度依赖于火焰速度模型。基于有效火焰速度由次网格尺度未解析湍流速度涨落所决定的假设，我们采用一种新的次网格尺度模型，其包含了湍流级联中能量传递的局部化处理，结合了耗散和湍流能量非局部输运的半统计闭合。此外，还包含次网格尺度的浮力效应。在能量传递和输运可忽略的极限情况下，动态模型简化为 Sharp-Wheeler 关系。根据我们的发现，Sharp-Wheeler 关系不足以解释类型 Ia 超新星中火焰湍流动力学的复杂性。采用共坐标网格技术使我们能够在燃烧区域实现极高的空间分辨率。湍流主要在火焰表面和内部灰烬区域产生。因此，火焰前端附近存在显著的各向异性。局部分散闭合模型在低速度下预测显著增强的能量生成效率，并减少未燃碳和氧的量 compared to earlier simulations。