多物种化学与非平衡电离冷却的宇宙流体动力学
天体物理学
2009-10-28 v1
摘要
我们发展了一种方法，用于在非平衡条件下求解多物种化学反应流体，同时与扩张FLRW宇宙的流体动力学方程自一致求解。该方法基于所需稳定性求解刚性方程组的backward differencing方案，旨在为三维计算提供高效性而不牺牲精度。在总计28个动力学反应中，包括碰撞过程和辐射过程，求解以下九个独立物种：H、H+、He、He+、He++、H-、H2+、H2和e-。该方法识别出涉及H-和H2+的反应（这些反应发生在最短时间尺度上），将其从其余网络中解耦，并在典型宇宙动力学时间尺度上以良好精度施加平衡浓度。 presented了我们代码的多个测试，包括辐射冲击波、宇宙薄片、守恒约束以及与使用打包例程LSODAR所得结果进行比较的三维CDM宇宙演化完全三维模拟。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9608041,
title = {Cosmological Hydrodynamics with Multi-Species Chemistry and Nonequilibrium Ionization and Cooling},
author = {Peter Anninos and Yu Zhang and Tom Abel and Michael L. Norman},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9608041},
year = {2009}
}
备注
Latex and postscript, 24 pages, with 6 figures. The paper is also available at http://zeus.ncsa.uiuc.edu:8080/~abel/PGas/bib.html Submitted to New Astronomy