前主序星中二维与三维可压缩对流的比较

将我们近期关于二维恒星对流的研究扩展至三维，我们针对一颗真实的前主序星，将三维流体动力学模拟与设置完全相同的二维模拟进行比较。我们比较了与对流流相关的统计量，包括：平均速度、涡量、局部涡量拟能，以及对流区下方的穿透深度。这些统计量产生于该恒星对流区中平稳、稳态的可压缩对流期间。我们使用 MUSIC 代码的模拟证实了常见结果：二维恒星对流模拟的平均速度量级高于三维模拟。边界条件和球壳的范围会影响对流速度的大小和变率。二维与三维速度之间的差异依赖于这些背景因素；在我们的模拟中，其影响可大到与模拟维度性所导致的差异相当。尽管如此，在我们对流边界附近的径向速度在二维和三维模拟中具可比性。二维模拟的流平均局部涡量拟能低于三维模拟，表明三维恒星对流具有不同形状和结构。我们使用近期研究（Pratt 等人 2017）提出的模型，对对流区下方对流穿透深度进行统计分析。此处我们分析三维模拟中的对流穿透，并将结果与设置完全相同的二维模拟比较。在三维中，穿透深度与由二维模拟计算出的穿透深度相当。