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天体物理湍流的数值模拟。 (英语) Zbl 1317.85004号

斯普林格天文学简介查姆:施普林格(ISBN 978-3-319-01474-6/pbk;978-3-3169-01475-3/电子书)。viii,90页。(2014).
本书的主要重点是数值方法及其在研究可压缩流体动力湍流基本统计特性中的应用。这方面的天体物理学背景是恒星形成云中的超音速等温湍流。这本书的主题涵盖了作者在维尔茨堡大学和哥廷根大学的适应能力论文的部分内容。
这本书共有四章。第一章是“湍流理论”,其中概述了可压缩湍流的理论方法。涵盖的一些主题是“间歇性”,以解释自相似湍流级联的偏差“自重”,包括“束质量函数分析理论”和气体因重力产生的“压缩率”。第二章是“模拟技术”。作者首先描述了数值模拟统计均匀和各向同性湍流的方法。采用的方法是使用随机力,其中力由随机演变的傅里叶模式组成。傅立叶模式可以用奥恩斯坦-乌伦贝克过程来定义。本章继续讨论自适应网格优化(AMR)。这是一种调整数值分辨率的技术,用于在陡峭梯度或强烈波动区域进行精确计算。本章以“大涡模拟”一节结束第3章和第4章是“湍流速度统计”和“湍流密度统计”。这两章的讨论依赖于三个具有不同亥姆霍兹分解参数值的超音速湍流模拟结果。模拟被称为\(\underline{ENZO}\)、\(\enderline{HYBR,FLASH}\),\(\inderline{SOL}\)和\(\orderline{FLASH}\underline{COMP}\)。第3章的重点是从两点速度统计和间歇特性出发,研究标度律。第4章的目的是研究自重对湍流气体密度结构的影响。通过对重力、热量和湍流源项的相对贡献进行统计分析,分析了气体对重力的局部支持。
阅读这本书需要流体动力学方面的相当高级的背景知识。通过选定的例子,发展了天体物理学中数值方法的理论和应用。正如作者指出的,这一领域可能有本书中没有提到的重要工作。然而,每一章最后都有一个扩展的参考书目供进一步阅读。这本书可以成为该领域研究人员的有用调查和参考来源。此外,对于希望发展该领域研究能力的人来说,这也是一个很好的介绍点。

MSC公司:

85-02年 天文学和天体物理学相关的研究博览会(专著、调查文章)
第76页 各向同性湍流;均匀湍流
76层50 湍流中的压缩效应
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
85A04型 天文学和天体物理学中的一般问题
65Z05个 科学应用
85-05 天文学和天体物理学相关问题的实验工作
85A30型 天文学和天体物理学中的流体动力学和磁流体问题
第62页,第35页 统计学在物理学中的应用

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全文: 内政部