剪切与指状（热盐）对流之间的相互作用
太阳与恒星天体物理
2019-07-10 v1 流体动力学
摘要
指状对流是一种湍流混合过程，只要平均分子量随半径增加，它就可能发生在恒星辐射区中。在某些情况下，它会对恒星结构和演化产生显著的可观测影响。Brown 等人（2013）研究了作为独立过程的指状对流的混合效率，但其他过程如自转、磁场和剪切会影响它。在本文中，我们首次研究了天体物理中剪切对指状（热盐）对流的影响。利用直接数值模拟，我们发现适量的剪切（其本身并非剪切不稳定的）总是降低指状对流的混合效率，这是由其赋予指状结构的倾斜所导致的。我们提出了 Brown 等人（2013）模型在存在剪切时的一个简单解析推广，它令人满意地解释了数值导出的中等剪切率下的湍流成分混合系数，并且可以轻易地实现于恒星演化代码中。我们还从数值模拟中测量了湍流黏性，并发现后者与湍流成分混合系数紧密关联。本文讨论了该模型的观测意义和注意事项。
引用
@article{arxiv.1905.07636,
title = {The interaction between shear and fingering (thermohaline) convection},
author = {P. Garaud and A. Kumar and J. Sridhar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.07636},
year = {2019}
}
备注
Submitted to ApJ