含多种尘埃颗粒的尘气混合物：一种单流体方法
地球与行星天体物理
2015-06-22 v1
摘要
我们推导了描述由气相和任意数量尘埃相组成的混合物的单流体演化方程，推广了 Laibe & Price (2014a) 开发的方法。此外还提供了针对连续尘埃分布的推广形式以及强拖曳机制下的解析近似。该形式体系为广泛天体物理系统中尘埃种群数值模拟奠定了基础，同时避免了多流体处理相关的局限性。该形式体系的有效性通过一系列解析问题得到了说明，即 dustybox、dustyshock 和 dustywave 问题，以及原行星盘中的颗粒径向漂移和流不稳定性。我们发现了一些特定于存在多个尘埃相和多个拖曳时标的物理效应，包括相间差速的非单调演化以及流不稳定性线性增长效率的提高。有趣的是，研究发现特定条件下大颗粒可以在原行星盘中向外迁移。这或许可以解释为何在距离中心恒星数百天文单位处存在小鹅卵石。
引用
@article{arxiv.1407.3569,
title = {Dust and gas mixtures with multiple grain species - a one-fluid approach},
author = {Guillaume Laibe and Daniel J. Price},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.3569},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS