多种类颗粒的流态不稳定 II——随颗粒数增加的数值收敛性

流态不稳定为行星形成过程初始阶段克服生长障碍提供了高效途径。考虑颗粒尺寸分布这一现实情形，系统动力学相较于单尺寸模型的结果发生改变。为详细理解多种类流态不稳定的结果，我们针对颗粒数、颗粒尺寸分布、颗粒尺寸范围、初始金属度和初始颗粒标高开展了大规模参数研究。我们研究垂直分层系统并确定丝状结构形成的金属度阈值。我们将其与初始颗粒分布未分层的系统比较，发现其演化遵循分层对应的演化。我们发现颗粒数的改变未导致丝状结构形成效率与时刻的显著变化。我们还看到，改变尺寸分布并结合颗粒尺寸范围如何改变多种类流态不稳定结果并无明确趋势。最后，我们发现初始金属度 $Z_{\rm{init}}=0.005$ 与 $Z_{\rm{init}}=0.01$ 均给出相似的丝状结构开始形成的临界金属度值。我们的结果表明，在流态不稳定模拟中纳入颗粒尺寸分布虽改变动力学（相较于单分散系统），但并未造成不利于固体生长的整体条件。我们将多种类的次要作用归因于中平面的高密度条件，在此条件下线性稳定性分析也预测单与多种类间差异甚微。