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多方大气中受迫剪切流的演化:强迫方法与能量学的比较

太阳与恒星天体物理 2016-08-30 v1

摘要

剪切流在天体物理对象中无处不在,包括行星和恒星内部,其动力学过程可对热化学过程产生显著影响。研究剪切流的复杂动力学需要能够提供系统长时间演化的数值计算。为了在局部数值模型中实现足够长的寿命,必须对系统进行外部强迫。然而,目前文献中存在几种不同的强迫方法来维持局部模型中的大尺度剪切流。在本文中,我们考察并比较了文献中使用的各种方法,以明确它们各自的适用性和局限性。这些技术在剪切流不稳定性(如开尔文-亥姆霍兹 (KH) 不稳定性)的指数增长阶段进行了比较,其中一些还在随后的非线性演化阶段进行了检验。线性稳定性分析为系统中最不稳定模的增长速率提供了参考,而对能量学的详细分析则提供了对系统演化过程中能量交换的全面理解。最后,我们讨论了每种强迫方法的优缺点及其与产生剪切流的自然机制的关系。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.07608,
  title  = {Evolution of forced shear flows in polytropic atmospheres: A comparison of forcing methods and energetics},
  author = {V. Witzke and L. J. Silvers and B. Favier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07608},
  year   = {2016}
}

备注

14 pages, 9 figures, accepted in MNRAS, http://mnras.oxfordjournals.org/content/early/2016/08/03/mnras.stw1925.abstract?keytype=ref&ijkey=ExcZTzRyI0Gztdd