黑洞上二维绝热流动：I. 流体吸积

当气体以远高于或远低于Eddington质量流率吸积到黑洞时，很可能以一种“绝热”或放热不足的方式进行。在流体条件下（相对于MHD），盘应趋于对流并演化至边缘不稳定状态。 resulting disk structure为“gyrentropic”，其中对流沿着常角动量、伯努利函数和熵的等值面进行进行，称为“gyrentropes”。我们构建了一系列二维、自相似的模型来描述时间平均的盘结构。我们随后假设存在自相似的、牛顿的扭矩，并且Prandtl数较大。这种扭矩驱动了流动和纬向循环，计算得到的流动在盘表面附近变得不够有效。我们推测这将导致跨越“热前沿”的熵显著增加，我们将其识别为有效盘表面和流出的基座。质量、动量和能量在该热前沿上的守恒允许将盘模型与自相似流出解相匹配。我们随后演示，自相似盘解可以平滑地匹配到小尺度的相对论流动和大尺度的薄盘。该绝热吸积模型与最近讨论的一些备选模型进行了比较。本文 developing的盘模型对于解释数值、流体动力学模拟具有重要意义。与本文所述原理类似的原理可能支配着与星际物理相关的、磁流体动力学盘模型的行为。