2002 Fiscal Year Annual Research Report

モンテカルロ直接数値シミュレーションによる降着円盤の研究

Research Project

Project/Area Number	13640241
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	松田卓也神戸大学, 理学部, 教授 (20026206)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中川義次神戸大学, 理学部, 教授 (30172282)
Keywords	降着円盤 / モンテカルロ直接法 / 数値シミュレーション
Research Abstract	これまでの研究結果では、モンテカルロ直接法(DSMC)による3次元降着円盤の数値シミュレーションと、有限体積法による計算結果が異なるという問題点がある。有限体積法においては、降着円盤は比較的高温で、そのため幾何学的にかなり厚く、L1流が降着円盤に貫入する。また渦状の衝撃波が発生する。モンテカルロ直接法による計算では、冷却の効果を入れているため、円盤が薄く、L1流は貫入せず、円盤の縁で止まる。また渦状衝撃波があまり顕著に見られなかった。前者の問題に関連して、有限体積法計算に輻射冷却の効果を入れる研究を試みた。円盤が薄いと仮定して、輻射流束は円盤に垂直な方向のみと考え、流速制限法(Flux Limited Diffusion)を採用した。結果はあまり思わしい物ではない。降着円盤のガス密度が低く、その結果、光学的に薄くなり、輻射冷却の効果がほとんど効かない。そのため円盤は幾何学的に非常に厚くなり、DSMCの結果とますます離れることになった。渦状衝撃波のありなしに関しては、DSMC法では円盤周辺部のガス密度が低いため、粒子数が少なく、粒子間衝突が起こらず、流体性が保証されないからであろう。この問題を解決するために、現在、計算セルをデカルト直交座標から、たとえば円柱座標に変えることを検討している。 DSMC法で2次元軸対称問題を解く方法についても、考察を進め、良い方法を見いだした。これは今後、検討する。降着円盤の問題と関連して、L1流を供給する伴星表面のガスの流れを有限体積法で数値シミュレーションした。その結果、70年代にLubouとShuが考察したように、さまざまな低気圧、高気圧が発生して、地球上の地衡風(Geostrophic wind)に対応する天衡風(Astrostrophic wind)が発生することを確かめた。

Research Products

(3 results)

All Other

All Publications (3 results)

[Publications] 岡和孝: "Numerical simulation of the surface flow of a companion star in a close binary system"Astron. & Astrophys.. 394巻. 115-124 (2002)
[Publications] 松田卓也: "Direct Monte Carlo simulations of accretion discs"The Physics of Cataclysmic Variables and Related Objects ASP Conference Series, ed. B.T.Gaensicke et al.. 261. 505-506 (2002)
[Publications] 松田卓也: "Application of DSMC method to astrophysical flows"Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations ASP Confrence series, ed. J.Makino & P.Hut. 208. (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

モンテカルロ直接数値シミュレーションによる降着円盤の研究

Principal Investigator

松田 卓也 神戸大学, 理学部, 教授 (20026206)

Research Products

[Publications] 岡 和孝: "Numerical simulation of the surface flow of a companion star in a close binary system"Astron. & Astrophys.. 394巻. 115-124 (2002)

[Publications] 松田 卓也: "Direct Monte Carlo simulations of accretion discs"The Physics of Cataclysmic Variables and Related Objects ASP Conference Series, ed. B.T.Gaensicke et al.. 261. 505-506 (2002)

[Publications] 松田 卓也: "Application of DSMC method to astrophysical flows"Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations ASP Confrence series, ed. J.Makino & P.Hut. 208. (2002)

松田卓也神戸大学, 理学部, 教授 (20026206)

[Publications] 岡和孝: "Numerical simulation of the surface flow of a companion star in a close binary system"Astron. & Astrophys.. 394巻. 115-124 (2002)

[Publications] 松田卓也: "Direct Monte Carlo simulations of accretion discs"The Physics of Cataclysmic Variables and Related Objects ASP Conference Series, ed. B.T.Gaensicke et al.. 261. 505-506 (2002)

[Publications] 松田卓也: "Application of DSMC method to astrophysical flows"Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations ASP Confrence series, ed. J.Makino & P.Hut. 208. (2002)