时间依赖性吸积流的谱方法. I. 二维、粘性、流体动力学盘
天体物理学
2009-11-10 v2
摘要
我们提出了一种用于研究吸积流常数模态的数值方法。本文第一部分聚焦于二维、粘性、流体动力学盘，因为这些盘的线性模态在以前的研究中已进行解析计算。我们采用伪谱方法和低存储 Runge-Kutta 方法来求解连续性方程、Navier-Stokes 方程和能量方程。我们设计了若干测试问题来验证实现的正确性。这些测试表明，谱方法能够准确处理 advection 问题，并正确再现微分旋转流体的稳定性准则。它们还显示，我们的实现能够使用非反射边界条件正确处理声波，恢复粘性扩散环的标准解，并产生正确的 Shakura-Sunyaev 稳态盘解。最后，我们将算法应用于非轴对称的粘性扩散环问题，并验证此配置对非对称扰动是不稳定的。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0406073,
title = {Spectral Methods for Time-Dependent Studies of Accretion Flows. I. Two-dimensional, Viscous, Hydrodynamic Disks},
author = {Chi-kwan Chan and Dimitrios Psaltis and Feryal Ozel},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0406073},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 11 figures. To appear in the ApJ. Substantially revised to include the energy equation and an application to fallback disks. High resolution plots and animations of the simulations are available at http://www.physics.arizona.edu/~chan/research/astro-ph/0406073/index.html