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颗粒与流体盘中的角动量输运

天体物理学 2009-10-31 v2

摘要

我们检讨由宏观颗粒组成的盘的角动量输运特性,这些颗粒的速度分散被外部激励(“搅拌”)。我们的简化玻尔兹曼方程模型可作为未受磁化的流体盘中由热对流驱动湍流的类比。我们表明,颗粒盘中的相互碰撞在颗粒盘中发挥与湍流盘中波动压力力和粘性耗散相同作用:两者都将一种方向上与随机运动相关的能量转移到另一种方向,并将动能转化为热量。颗粒盘和流体盘中角动量输运的方向由外部搅拌的方向以及玻尔兹曼方程(或其在流体问题中的类比)碰撞项的特性决定。特别是,我们的模型问题若在垂直或径向搅拌的颗粒盘中,若碰撞适当地非弹性,即可实现向内输运;在弹性极限下则实现向外输运。湍流流体动力学模拟显示向内输运,这需要波动压力力对做几乎或不做任何功,等价于外部搅拌颗粒盘中碰撞高度非弹性的情况。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0003368,
  title  = {Angular Momentum Transport in Particle and Fluid Disks},
  author = {Eliot Quataert and Eugene I. Chiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0003368},
  year   = {2009}
}

备注

15 pages; final version accepted by ApJ; minor changes, some clarification