二维超临界吸积流数值模拟再研究

我们通过二维辐射流体动力学模拟研究了超爱丁顿吸积流的动力学。与以往工作相比，本文包含了粘滞应力的 $T_{\theta\phi}$ 分量，并考虑了粘滞参数 $\alpha$ 的不同取值。我们发现，当包含 $T_{\theta\phi}$ 时，高纬度区域的流速降低，而密度在高纬度和低纬度分别增加和减少。我们计算了内流和外流率的径向分布。我们发现内流率向内减小，遵循 $\dot{M}_{\rm in}\propto r^s$ 的幂律形式。$s$ 的值取决于 $\alpha$ 的大小，范围在 $\sim 0.4-1.0$ 之间。相应地，与恒定 $\dot{M}(r)$ 的情况相比，密度的径向分布变得更为平坦。我们发现密度分布可描述为 $\rho(r)\propto r^{-p}$，且在 $\alpha$ 从 $0.1$ 到 $0.005$ 的宽范围内，$p$ 值几乎相同。内流吸积率的向内减小与热吸积流非常相似，这归因于外流中的质量损失。为了研究外流的起源，我们分析了薄盘的对流稳定性。我们发现，取决于 $\alpha$ 的值，流动处于边际稳定（当 $\alpha$ 较小时）或不稳定（当 $\alpha$ 较大时）状态。这与辐射动力学效应不重要且流动始终对流不稳定的纯流体动力学热吸积流情况不同。我们推测造成这种差异的原因是辐射可以稳定对流。因此，外流的起源可能是对流和辐射共同作用的结果，但需要进一步研究。