Modelling circumstellar discs with 3D radiation hydrodynamics
我们提出的结果相结合的网格为基础的辐射转移代码与光滑粒子流体动力学代码产生一个灵活的系统，辐射流体动力学建模。我们使用一个基准模型的拱盘，以确定一个强大的方法来构建一个网格密度分布的SPH粒子。然后使用基准盘来确定辐射转移结果的准确性。我们发现，SED和盘内的温度分布是敏感的盘内边缘的代表性，这取决于严格的网格和SPH分辨率。然后，代码被用来模拟围绕T-Tauri恒星的拱星盘。当星盘向平衡方向调整时，星盘中的垂直运动被诱导，导致刻度高度的增加，从而拦截来自中央恒星的辐射。辐射的垂直传输使得这些扰动能够影响圆盘的中面温度。垂直运动随时间衰减，圆盘最终达到流体静力学和辐射同时平衡的状态。
2009-12-10 astro-ph.SR
Acoustic-gravity wave propagation characteristics in 3D radiation hydrodynamic simulations of the solar atmosphere
在过去的几十年里，太阳大气三维辐射磁流体动力学模拟的真实度有了巨大的进步。四个最常用的数字代码是Bifrost，CO 5 BOLD，MANCHA 3D和MURaM。本文通过测量不同高度上的声波-重力波频散关系，对这四种程序的波传播特性进行了测试和比较。我们发现各种模型之间存在相当大的差异。波功率的高度依赖性，特别是高频波，变化高达两个数量级的模型之间，和几个模型的相位差谱显示出意想不到的功能，包括$\pm180^\circ$相位跳跃。
2020-07-11 astro-ph.SR
Three-dimensional hydrodynamical models of wind and outburst-related accretion in symbiotic systems
引力聚焦风吸积在双星系统组成的演化恒星与气体信封和一个紧凑的吸积同伴是一个可能的机制来解释共生双星的质量转移。利用全球三维流体动力学数值模拟方法研究了在静止和爆发阶段，由主晚型分量产生的强风引起的次级恒星周围的质量吸积。特别地，考虑了质量增长率对质量损失率、风参数和风爆发发展阶段的依赖性。对于一个典型的风从一个渐进的巨大的分支星的质量损失率为1 e-6 Msun/年和风速为20-50公里/秒，质量转移通过一个集中的风导致有效的下降到二次。在静止期和爆发期，风速和质量损失率各不相同，比标准的邦迪-霍伊尔-利特尔顿近似值大20- 50%，从初级质量损失的5%-20%的次级吸积率得到。这种机制可能是一个重要的方法来解释所观察到的吸积光度和吸积率的周期性调制的广泛的相互作用的二元系统。
2017-04-11 astro-ph.SR
Three-dimensional hydrodynamical simulations of mass transfer in binary systems by a free wind
预计双星系统中的大部分恒星在其演化过程中的某个时刻会发生质量和角动量交换，这可能会极大地改变系统的化学和动力学性质和命运。星风相互作用是宽双星的一个重要过程。然而，风的质量传递的细节仍然没有很好地理解。我们进行三维流体动力学模拟的风在二元系统中的质量转移，探索质量吸积效率和质量外流的几何形状，从0.05到1.0的质量比范围。特别是，我们专注于一个自由风的情况下，其中一些物理机制加速驱逐风的物质平衡的质量损失的恒星与风速相当于系统的轨道速度的重力。我们发现质量吸积效率和吸积比角动量随系统质量比的增大而增大。对于绝热风，我们得出，对于质量比在0.05和1.0之间的情况，次级星的吸积效率在0.1%到8%之间变化。
2017-09-19 astro-ph.SR
Spectroscopy and hydrodynamics of dense stellar winds
分析沃尔夫-拉叶星的光谱需要对其膨胀的大气进行充分的非LTE建模。30年前，Mihalas等人发展了求解同动参考系中辐射转移的数值格式。如今，最复杂的代码可以处理数百个显式的非LTE电平或超电平，并考虑金属线覆盖。与观测光谱的有限的协议表明，模型简化仍然是严重的。一个必须受到指责的近似是同质性。星风在小尺度上的聚集很容易实现，而“宏观聚集”仍然是一个很大的挑战。首先研究表明，宏观聚团作用会降低O星光谱中天鹅座P线轮廓的强度，并对星风X射线谱产生较大影响。Castor、Abbot和Klein提出的辐射驱动风的经典模型无法解释沃尔夫-拉叶星的高密度风。只有当我们解决了详细的非LTE辐射转移一致的流体动力学方程，质量损失率以上的单散射限制已经获得。
2009-09-03 astro-ph.SR
Radiation hydrodynamics of core-collapse supernovae: the "key" asset for a self-consistent modelling of these events
我们已经开发了一个专门定制的相对论，辐射流体力学拉格朗日代码，使我们能够模拟核心坍缩超新星（CC-SN）事件中的主要观测量（光变曲线，光球速度和温度的演变）的演变。的代码功能，一些模拟以及我们的结果与可能的“标准化”的富氢CC-SNe的影响进行了简要讨论。还讨论了这一代码在开发“CC-SNe实验室”中可能发挥的作用，该实验室用于从光变曲线和光谱的模型/数据比较中以“自洽”方式（从主序列到爆炸后阶段）描述CC-SN事件的演变。
2011-09-08 astro-ph.SR
Hydrodynamic Winds From Twin-Star Binaries
恒星风通过质量损失塑造恒星的演化。在双星系统中，它们还通过改变轨道来塑造恒星的演化。在本文中，我们使用流体动力学模拟来研究出现近等温风从同双双星。我们改变了模型恒星填充洛希叶的程度和风的温度。初始静止在恒星表面，风加速远离双组分通过音速表面超音速向外速度。在双星充满洛希瓣的情况下，一个共享的亚音速区域包围着两个组成部分。我们发现，从密切的双星双星的质量损失率增强相对于预期从两个单一的对象风。这种二进制增强最好作为风速与轨道速度之比的函数进行建模。同样，我们发现，风出现的特定角动量可以在二进制组件和外部拉格朗日点之间变化，这取决于风速与轨道速度的比值。考虑到质量和角动量损失可以建模为简单的函数的风速，我们的研究结果可能是广泛适用于密切的，质量相等的二进制文件的演变。一个特别重要的潜在应用是大质量的，密切的双星，这可能是通过化学均匀演化通道的双黑洞合并的祖先。
2020-07-14 astro-ph.SR
Simulating the circum-stellar environment of supernova and GRB progenitors by combining stellar evolution models and hydrodynamical code
大质量恒星周围的介质受到恒星风的强烈影响。这些恒星风取决于各种恒星参数（有效温度、光度、化学成分、自转等），它们作为时间的函数而变化。利用经典的恒星演化程序获得的风场特性，可以对星周介质进行考虑风场时变的多维流体动力学模拟。在这里，我们提出了一个快速旋转的恒星周围的介质模拟的初步结果。将这些模拟结果与观测到的星周介质的性质进行比较，将有助于更好地理解恒星风与星际介质的相互作用，并可能对大质量恒星周围质量损失的过去历史提供线索，为恒星模型提供约束。
2011-09-12 astro-ph.SR
Moving-mesh radiation-hydrodynamic simulations of wind-reprocessed transients
最近的理论工作的潮汐破坏事件和其他奇特的瞬变的动机，我们提出了移动网格辐射流体动力学模拟的中心源发出的辐射光度再处理的风一样的流出。我们耦合动网格流体动力学代码JET与我们新开发的辐射模块的基础上混合帧灰色通量限制扩散隐式时间步长更新。这使我们能够研究自洽的多维辐射流体动力学演化超过十个数量级的空间和时间在一个单一的运行。我们模拟了一个光学厚的球形风，具有恒定或不断变化的质量损失率，这是由一个中央各向同性或角度相关的辐射源照射。我们的球对称模拟确认以前的分析结果，确定不同阶段的辐射后处理：辐射被困在风中，通过风扩散，并达到恒定的最大衰减。我们发现，限制在一个圆锥体中的中央辐射源具有适度的开放角度减少了一个数量级的早期通量沿视线方向远离辐射注入的方向，但经过再处理的辐射成为各向同性大致经过一个横向扩散时间通过喷出物。我们讨论了进一步的应用和指导方针，使用我们的新的辐射流体动力学工具的瞬态建模的背景下。
2021-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gray Radiation Hydrodynamics with the FLASH Code for Astrophysical Applications
我们提出了新纳入的灰色辐射流体力学能力的FLASH代码的基础上，辐射通量限制器意识到流体力学数值实现专门设计的应用程序在天体物理问题。新纳入的数值方法包括在不分裂的流体动力学求解器和调整的通量限制辐射扩散单元的变化。我们的方法可以处理的问题，在强和弱辐射物质耦合的限制，以及两个制度之间的过渡。适当的扩展“亥姆霍兹”状态方程的实施，以治疗两个温度的天体物理等离子体辐射和物质之间的相互作用，并增加了一个新的不透明度单位的基础上的OPAL不透明度数据库，通常用于天体物理流体。一组辐射流体动力学测试问题，旨在展示FLASH的新功能，并提供直接比较其他代码，如CASTRO。为了说明FLASH模拟恒星爆炸中发生的现象，如冲击爆发，辐射前兆和超新星喷出物加热由于放射性镍-56和钴-56的衰变的能力，我们还提出了一维超新星模拟和比较计算的光变曲线的SNEC代码。具有这些增强功能的FLASH最新公开版本可供更广泛的天体物理学社区下载和使用。
2019-08-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Role of Chapman's Hydrostatic Solar Wind Mechanism in Parker's Hydrodynamic Solar Wind Model
University of Central Florida（中佛罗里达大学）
通过de Laval喷嘴类比，揭示Chapman静力学太阳风机制（基于静力平衡条件）在Parker流体动力学太阳风模型中几何等效于风道面积的归一化，且归一化因子为Chapman静力学径向密度分布，该结果对等温、多方气体及n维空间均成立。
2026-05-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Effects of Stellar Rotation in Parker's Hydrodynamic Stellar Wind Model: How Protostars and Strong Rotators Lose their Angular Momentum Fast
本文讨论了在Parker [9]的流体动力学星风模型中，恒星自转和由此产生的方位星风流的影响。特别令人感兴趣的是一个全新的流体动力学物理学的出现，通过一个新的临界点在恒星风流动，这取代了临界点在帕克的[9]流体动力学模型。恒星自转的影响导致新的临界点出现在日冕的较低位置，因此恒星风在日冕中经历了更强的加力燃烧室（如飞机喷气发动机）作用。对于强转子，新的临界点出现在一个固定的位置，对于一个给定的恒星，只确定的基本恒星参数，如质量M和角速度，尽管在恒星风环境的变化。恒星的自转导致了更强的密度下降，并在距离恒星很远的地方增强了星风的加速-这种效应甚至在靠近恒星的地方实现，对于强旋转体。恒星旋转导致与恒星风流动相关的有效拉伐尔喷嘴的物理喉部截面变得更窄，表明流动加速增强。因此，恒星的自转导致了稀薄和更快的恒星风流动，而质量通量没有变化，因此提供了一个有效的物理机制，为原恒星和强转子快速失去角动量。
2018-09-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Line Driven Acceleration using Multi-Frequency Radiation Hydrodynamics
我们使用多频辐射流体力学（rad-HD）来模拟球对称恒星风的辐射加速。我们展示了Athena++的rad-HD能力，用于一系列多组辐射传输的测试问题。然后，我们通过球对称、等温、“CAK”型线驱动风对单个谱线的辐射转移进行建模。我们发现，正确地占被吸收的辐射的多普勒频移，该力是很好地描述了由解析Sobolev线转移在超音速部分的解决方案，其中的流动是静止的，雅培波的影响是可以忽略不计的。与解析解不同的是，稳态解的再辐射是重要的，并导致风外部的非平凡辐射能量密度和通量。我们讨论了各种应用程序，这些多组的方法，目前计算上容易处理。
2019-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Truncated Moment Formalism for Radiation Hydrodynamics in Numerical Relativity
本文在索恩矩形式的基础上，导出了广义相对论辐射流体力学的截断矩形式。选择流体静止系作为定义辐射矩的基准系。然后，零阶，第一，和第二秩辐射矩定义的分布函数与物理上合理的假设，它在光学薄和厚的限制。源项的书面，特别关注的中微子转移和忽略高次谐波角依赖的反应角。最后，假设辐射应力张量、能量密度和能流之间存在封闭关系，并假设爱丁顿因子是一个变量，导出了广义相对论辐射流体力学截断矩形式的基本方程.
2011-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Testing the stability of supersonic ionized Bondi accretion flows with radiation hydrodynamics
本文研究了大质量天体上一维球对称电离Bondi吸积在年轻天体上的稳定性。首先，我们推导出一个新的解析表达式的稳态两个温度的解决方案，预测存在的紧凑和超紧凑的HII区域。然后，我们表明，这种解决方案是唯一的边缘稳定，如果电离处理自洽。这导致HII区域随着时间的推移反复崩溃。我们推导出一个半解析模型来解释这种不稳定性，并使用空间收敛的一维辐射流体动力学模拟进行测试。讨论了一维不稳定性对超声速吸积流三维辐射流体力学模拟的影响。
2019-03-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hydrodynamical interaction of stellar and planetary winds: effects of charge exchange and radiation pressure on the observed Ly$α$ absorption
Lyman $α$对凌日系外行星HD 209458 b的观测使得能够研究暴露于恒星EUV通量的系外行星系外球以及相互作用的恒星风特性。在这项研究中，我们提出了三维流体动力学模型的恒星-行星风的相互作用，包括辐射压力和电荷交换，以及光电离，复合和碰撞电离过程。我们的模型探讨了辐射压力和电荷交换对Ly $α$吸收剖面的流体动力学框架中的贡献，并为一组适合HD 209458的恒星风参数。我们发现大部分的吸收是由来自行星的物质产生的，其次是通过电荷交换中和的恒星离子。与此同时，水动力冲击加热了行星物质，导致了广泛的热分布。同时，辐射压力使吸波材料的速度产生了微小的移动。虽然电荷交换和辐射压力都没有提供足够的中性粒子的速度，需要单独解释在$-100~\mathrm{km~s^{-1}}$的意见，我们发现，这两个效果结合广泛的热分布能够解释的意见。
2019-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radiation-Hydrodynamics with MPI-AMRVAC: Flux-Limited Diffusion
辐射控制着许多天体物理环境的动力学和能量学。然而，捕捉辐射和物质之间的耦合往往是一项物理复杂且计算昂贵的工作。我们开发了一种数值工具，以合理的成本在各种配置中进行辐射流体动力学模拟。我们建立在有限体积代码MPI-AMRVAC解决流体动力学方程的多维自适应网格，并引入一个新的模块来处理与辐射的耦合。一个非平衡，通量限制扩散近似被用来关闭的辐射动量和能量方程。然后，在一个灵活的框架内求解与时间相关的辐射能量方程，充分考虑辐射力和功项，并进一步允许用户采用各种描述的辐射-物质相互作用项（“不透明度”）。我们验证辐射模块上的一组标准的测试情况下，不同的辐射能量方程占主导地位。作为一个科学案例的初步应用，我们计算的辐射驱动和光学厚的大质量沃尔夫-拉叶星的超音速外流的球对称模型。这也证明了我们的代码的灵活性，作为图示的模拟结合了通常用于静态恒星结构模型中的不透明度与参数化形式的增强线不透明度预期在超声速流。这个新的模块提供了一个方便和通用的工具，执行多维和高分辨率的辐射流体动力学模拟在光学厚的环境与MPI-AMRVAC代码。该代码已准备好用于各种天体物理学应用，其中我们的第一个目标将是从沃尔夫-拉叶星恒星外流的多维模拟。
2021-04-08 astro-ph.IM astro-ph.SR
Radiation hydrodynamics of triggered star formation: the effect of the diffuse radiation field
我们调查的效果，包括扩散场辐射建模时的辐射驱动的Bonnor-Ebert球（BES）的内爆。辐射流体动力学的计算是通过使用运营商分裂蒙特卡罗光电离与网格为基础的欧拉流体动力学，包括自引力相结合。据发现，扩散场的辐射驱动崩溃的性质，这是强烈耦合到的驱动冲击，建立在撞击BES的强度有显着的影响。这可能会导致恒星形成的速度比使用现场近似的预期要慢或更快，这取决于BES与源物体的距离。除了直接压缩BES外，更强的冲击会增加堆积物质外壳的厚度和密度，从而导致短暂、强烈的光蒸发喷射，每当压缩变慢时，都会加强压缩。当包括扩散场时，由于在壳体表面的较大区域上引起火箭运动，这种情况发生得特别有效。通过不稳定性的“象鼻”的形成和演变也发现显着不同时，包括扩散场。由于扰动，种子不稳定性被涂抹出来象鼻形成不太容易，一旦形成，暴露在增强的热压缩。
2011-11-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Coupling hydrodynamics with comoving frame radiative transfer: II. Stellar wind stratification in the high-mass X-ray binary Vela X-1
船帆座X-1是一个原型的高质量X射线双星（HMXB），在一颗早期B超巨星施主星的近轨道上有一颗中子星（NS）。施主星的风在NS上的吸积为其强大的X射线亮度提供了动力。要理解HMXB的物理学，需要对施主星风有详细的了解。目标：为了获得一个真实的图片的施主星船帆座X-1，我们构建了一个流体动力学一致的大气模型描述风层结，同时适当地再现观测到的施主光谱。为了研究X射线照明如何影响恒星风，我们计算了不同X射线光度制度的其他模型。方法：采用正交设计法我们使用最近更新的版本的PoWR代码一致地解决流体动力学方程与统计方程和辐射转移。结果：船帆座X-1内的风是由多种元素的离子驱动的，其中Fe III和S III在外部风中占主导地位。模型预测的质量损失率与早期的经验研究一致。质量损失率几乎不受风中存在的吸积NS的影响。确认终端风速为$v_\infty \approx 600$ km/s。另一方面，NS所处的内部区域中的风速仅为$\approx 100$ km/s，这在标准$β$速度定律的基础上是不期望的。在X射线水平增强的模型中，外部风的速度场可以改变。如果X射线通量太高，由于电离增加，加速就会中断。结论：考虑到辐射流体动力学，我们的Vela X-1施主大气模型揭示了NS位置的低风速，并提供了这一重要HMXB中风驱动的定量信息。
2017-11-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
CASTRO: A New Compressible Astrophysical Solver. II. Gray Radiation Hydrodynamics
我们描述了可压缩天体物理程序CASTRO的通量限制灰色辐射求解器的开发。CASTRO使用欧拉网格，基于逻辑矩形可变大小网格的嵌套层次结构，在空间和时间上同时细化块结构自适应网格细化。灰色辐射求解器是基于辐射流体力学的混合框架制定。在我们的方法中，系统被分成两部分，一部分耦合的辐射和流体的双曲子系统，和另一个抛物线的部分，发展辐射扩散和源-汇项。双曲型子系统显式求解的高阶Goddom格式，而抛物型部分是隐式求解的一阶向后欧拉方法。
2011-08-11 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
3D Hydrodynamic & Radiative Transfer Models of X-ray Emission from Colliding Wind Binaries
碰撞风双星（CWB）是X射线天体物理学的独特实验室。这些系统中的大质量恒星拥有强大的恒星风，速度高达3000 km/s $^{-1}$，它们的碰撞导致热等离子体（高达$\sim10^8$ K）发射热X射线（高达$\sim$ 10 keV）。许多X射线望远镜都观测到了CWB，包括朱雀，我们的工作旨在模拟这些X射线观测。我们使用三维光滑粒子流体动力学（SPH）来模拟风-风相互作用，然后执行三维辐射转移来计算出射X射线通量，通过X射线望远镜的响应函数折叠直接与观测比较。在这些程序中，我们提出了我们的模型，朱雀观测的多年周期，高偏心系统$η$船底座和WR 140。模型再现了远离近星点的观测结果，但只有$η$船底座的X射线光谱在近星点再现; WR 140模型在这个更复杂的阶段产生了太多的通量。
2014-05-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
CASTRO: A New Compressible Astrophysical Solver. III. Multigroup Radiation Hydrodynamics
我们提出了一个制定多群辐射流体动力学是正确的顺序$O(v/c)$使用的comoving-frame方法和通量限制扩散近似。我们描述了一个数值算法求解系统，实现可压缩天体物理代码，CASTRO。CASTRO使用欧拉网格，基于逻辑矩形可变大小网格的嵌套层次结构，在空间和时间上同时细化块结构自适应网格细化。在我们的多群辐射求解器中，系统被分成三个部分，一个部分耦合双曲子系统中的辐射和流体，另一个部分在频率空间中平流辐射，以及一个抛物线部分，其演化辐射扩散和源-汇项。双曲子系统和频率空间平流显式求解高阶Goddom格式，而抛物部分求解隐式与一阶向后欧拉方法。我们的多群辐射求解器适用于中微子和光子辐射。
2012-11-05 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Radiation Hydrodynamics using Characteristics on Adaptive Decomposed Domains for Massively Parallel Star Formation Simulations
提出了一种在大规模并行计算机上利用自适应网格加密和区域分解求解辐射转移问题的算法。求解器基于特征线法，该方法需要自适应光线跟踪器，该光线跟踪器集成了辐射转移方程。辐射场被分为局部和全局分量，分别处理，以克服非局部性问题。该求解器是在磁流体动力学代码FLASH的框架内实现的，并通过算子分裂步骤耦合。目标是在恒星形成模拟的背景下研究辐射，重点是早期盘的形成和演化。这就需要对辐射物理进行适当的处理，包括光学薄和光学厚的区域，特别是过渡区。我们成功地证明了我们的方法的准确性和可行性，在一系列标准的辐射转移问题和两个三维塌陷模拟类似的早期阶段的原恒星和光盘形成。
2015-04-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Crash: A Block-Adaptive-Mesh Code for Radiative Shock Hydrodynamics - Implementation and Verification
我们描述的CRASH（中心辐射冲击流体力学）代码，块自适应网格代码多材料辐射流体力学。该实现解决了辐射扩散模型与灰色或多组方法，并使用一个通量限制扩散近似恢复自由流动的限制。允许电子和离子具有不同的温度，并且我们包括通量限制的电子热传导。辐射流体动力学方程在欧拉框架中通过保守的有限体积离散在一个，两个，或三维平板几何形状或在二维圆柱对称。采用算子分裂法分三步求解：（1）用激波捕捉格式求解流体动力学方程，（2）在频率对数空间中进行辐射的线性平流，（3）隐式求解刚性辐射扩散、热传导和能量交换。我们提出了一套验证测试问题，以证明算法的准确性和性能。CRASH代码是块自适应树太阳风罗伊逆风计划（BATS-R-US）代码的扩展，具有新的辐射传递和热传导库以及状态方程和多群不透明度求解器。CRASH和BATS-R-US都是公开可用的空间天气建模框架（SWMF）的一部分。
2011-01-19 astro-ph.SR physics.comp-ph
Line Driven Instabilities due to Continuum Radiation Transport in Stellar Winds
本文通过含时辐射流体力学研究恒星风中的线驱动不稳定性，发现散射不透明度抑制不稳定性而吸收不透明度维持团块结构，并揭示方位角速度梯度驱动团块在亚临界区持续再生，指出晚期团块分布需在Sobolev尺度以下建模。
2023-11-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-temperature radiation hydrodynamics with PLUTO: Tests and applications to protoplanetary disks
针对T Tauri星周盘加热模型局限性，在PLUTO代码中开发了自洽模拟气体、尘埃与辐射能量交换的“三温度”数值方案，经多维测试验证有效，适用于流体动力学不稳定性与盘-行星相互作用等盘物理问题。
2023-08-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Fast and accurate frequency-dependent radiation transport for hydrodynamics simulations in massive star formation
辐射反馈在大质量恒星的形成中起着至关重要的作用。因此，在当前的流体动力学模拟中，实现对星前核和不断演化的吸积盘中进行的热力学过程的快速准确描述是一个主要的努力。目的：我们介绍了我们新实现的三维频率相关的辐射输运算法的流体力学模拟的空间配置与一个占主导地位的中心源。研究方法：该模块结合了近似通量限制扩散（FLD）求解器的速度优势和频率相关一阶射线跟踪例程的高精度。结果如下：我们证明了该计划的可行性，在一个标准的辐射基准测试相比，一个完整的频率依赖的蒙特卡罗的辐射转移代码。该装置包括一个中央恒星，一个拱星张开的磁盘，以及一个信封。针对不同的光学深度进行测试。考虑到恒星辐射的频率依赖性，温度分布可以精确地描述在光学薄，厚，辐照过渡区。由此产生的尘埃粒子上的辐射力以高精度再现。可实现的并行加速的方法不施加进一步的辐射（磁）流体动力学模拟的限制。结论：建议的近似辐射输运方法，使频率依赖的辐射流体动力学研究的演化的星前核心和周围的大质量恒星周围的吸积盘的演变，在一个高效和准确的方式。
2010-03-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A radiation hydrodynamics scheme on adaptive meshes using the Variable Eddington Tensor (VET) closure
本文提出了一种新的算法来求解辐射流体力学（RHD）方程的频率积分，两个时刻的提法。该算法的新特点包括：i）采用非局部可变爱丁顿张量（VET）封闭的辐射矩方程，计算与射线跟踪方法，ii）支持自适应网格细化（AMR），iii）使用时间隐式Goddom方法的双曲传输的辐射，和iv）一个定点皮卡迭代计划，以准确地处理刚性非线性气体辐射能量交换。测试表明，我们的计划工作正确，产生准确的气体和辐射之间的能量和动量传递率，并获得正确的辐射场分布，即使在更常用的情况下-但不太准确-封闭关系，如通量限制扩散和矩-1近似失败。我们的计划提出了一个重要的一步，以提高空间和方向的准确性，有效地提高其预测能力进行RHD模拟。
2022-03-23 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Hybrid Adaptive Ray-Moment Method (HARM$^2$): A Highly Parallel Method for Radiation Hydrodynamics on Adaptive Grids
我们提出了一种高度并行的多频混合辐射流体动力学算法，该算法结合了空间自适应的长特征方法的辐射场从点源与矩量法，处理由体积填充流体产生的漫辐射场。我们的混合自适应射线矩量法（HARM $^2$）基于补丁的自适应网格上运行，是兼容异步时间步进，并与任何时刻的方法。与以前的长特征方法相比，我们通过开发一种新的完全异步和非阻塞的通信算法，大大提高了自适应长特征方法的并行性能。作为这种改进的结果，我们的实现达到了近乎完美的扩展到分布式内存机器上的$\mathcal{O}(10^3)$处理器。我们提出了一系列的测试，以证明该方法的准确性和性能。
2016-07-06 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.comp-ph
The time step constraint in radiation hydrodynamics
大质量恒星大气层和白矮星周围吸积盘对流的显式辐射流体动力学模拟，由于辐射的影响，时间步长过短。这个限制与冷却时间有关，而不是与辐射压力有关，辐射压力在热恒星和盘中也很重要。我们表明，辐射时间步长约束是由光学厚和薄的贡献，而不是两者中较小的一个的总和的最小值。在使用ESTO代码的模拟中，根据经验找到它们的加权分数。在三维对流吸积盘模拟中，Deardorff项被认为是焓通量的主要贡献者，而不是超绝热梯度。最后，我们讨论了如何在某些类型的调查可以减轻辐射的时间步长问题。
2019-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
Hydrodynamic simulation of Cygnus OB2: the absence of a cluster wind termination shock
本研究通过对模拟Cygnus OB2星协的大质量星团开展流体动力学模拟，发现其恒星分布过散无法形成大尺度星团风终止激波，风相互作用效应弱于预期，挑战了该区域超高能辐射的现有认知。
2024-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
VETTAM: A scheme for radiation hydrodynamics with adaptive mesh refinement using the variable Eddington tensor method
我们提出了可变爱丁顿张量封闭运输自适应网格（\texttt{VETTAM}），一种新的算法来解决辐射流体动力学方程（RHD）与支持自适应网格细化（AMR）的频率集成，两个时刻制定。该方法是基于一个非本地变量爱丁顿张量（VET）封闭计算的混合特征计划的射线跟踪。我们使用Goddom方法的双曲传输的辐射与隐式向后欧拉时间更新，以避免明确的时间步长约束所施加的光交叉时间，和一个定点Picard迭代计划来处理非线性气体辐射交换项，与两个隐式更新阶段联合迭代收敛。我们还开发了一个修改后的AMR，我们发现这是至关重要的，在扩散制度获得准确的结果的波速校正方法。我们证明了我们的计划的鲁棒性与一套纯辐射和RHD测试，并表明它成功地捕捉流，静态扩散和动态扩散制度和它们之间的空间转换，投下尖锐的阴影，并产生准确的结果辐射和气体之间的动量和能量交换率。比较了辐射矩方程的Eddington近似（0阶矩封闭）和$M_1$近似（1阶矩封闭）的不同封闭方案，表明了VET方法（2阶矩封闭）优于简单封闭方案。\texttt{VETTAM}已被耦合到AMR \texttt{FLASH}（磁）流体动力学代码，我们总结报告的性能特点和瓶颈，我们的实施。
2022-02-17 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Optab: Public code for generating gas opacity tables for radiation hydrodynamics simulations
我们已经开发了一个公共代码，Optab，输出Rosseland，普朗克，和两个温度普朗克平均气体不透明度表辐射流体力学模拟天体物理学。该代码是为现代高性能计算而开发的，使用Fortran 90编写，并使用消息传递接口和分层数据格式，版本5。这项工作的目的是提供一个平台上，用户可以生成不透明度表，为自己的研究目的。因此，代码的设计使得用户可以很容易地修改，更改，或添加不透明度的来源，除了那些已经实现的，其中包括韧致辐射，光电离，瑞利散射，线吸收，碰撞诱导吸收。在本文中，我们提供了详细的不透明度计算在我们的代码和验证测试，以评估我们的代码的性能。
2021-12-10 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
