TriPoD：用于原始盘中尘埃演化的三人口尺度分布模型

背景。尘埃凝聚与碎片化影响原始盘的结构与演化，并决定行星形成的初始条件。尘埃粒子主导辐射透度，决定气体的冷却时间，影响气体的电离态，粒子表面积是原始盘化学的重要参数。因此，尘埃演化不应被忽视于原始盘数值研究中。然而，现有尘埃凝聚模型计算开销过大，难以在大规模流体动力学模拟中实现。这限制了包括这些效应在内的详细数值研究主要局限于一维模型。目的。我们致力于开发一个简单却准确的尘埃凝聚模型，可实现于原始盘的流体动力学模拟中。该模型不应显著增加模拟的计算成本，并能提供局部粒子尺寸分布信息。方法。局部尘埃尺寸分布被假设为截断幂律分布。此类分布可由两类尘埃流体（大粒子与小粒子）以及截断幂律的最大粒子尺度来描述。我们将模型与最新尘埃凝聚仿真进行比较，并对模型进行校准，以实现与这些高精度数值方法的良好匹配。结果。通过进行various 参数研究，我们实现了该简化三参数模型与 DustPy（一种最新尘埃凝聚软件）之间的良好吻合。结论。我们提出TriPoD，一个用于 PLUTO 代码的亚网格尘埃凝聚模型。借助TriPoD，我们可在流体动力学模拟之上进行二维、垂直集成的尘埃凝聚模拟。因此，针对尘埃在二维涡旋和行星-盘系统中的分布进行研究成为可能。