测试非局部1-方程湍流对流模型：一颗太阳模型
太阳与恒星天体物理
2024-09-25 v1
摘要
湍流对流模型通过包含非局部效应，比标准混合长度理论更具物理性。我们最近成功将Kuhfuss版本应用于主序星的对流核心。其在对流包层的适用性尚需检验。太阳对流包层构成了检验1-方程Kuhfuss湍流对流模型实用性的理想试验田。我们采用1维星演化代码GARSTEC计算了采用1-方程Kuhfuss湍流对流模型的标准太阳模型，并将其与日扰动测量值以及采用标准混合长度理论的太阳模型进行了比较。此外，我们还考察了该对流模型额外自由参数对太阳结构的影响。1-方程Kuhfuss模型在声速轮廓和对流区域下边界的再现上不如混合长度模型，因为其内在的非局部效应会高估 Schwarzschild边界以下的对流渗透量。我们追溯到1-方程版Kuhfuss理论中温度梯度与对流通量耦合的方式。1-方程Kuhfuss湍流对流模型无法良好描述太阳对流包层的温度分层，改进对流在1维星演化模型包层中的建模，需要更为复杂的3-方程版本。
引用
@article{arxiv.2407.03740,
title = {Testing a non-local 1-equation turbulent convection model: A solar model},
author = {T. A. M. Braun and F. Ahlborn and A. Weiss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.03740},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 8 figures, accepted for publication in A&A