Materietransport in Akkretionsscheiben

Die zeitabhängige Berechnung von Akkretionsscheiben erfordert die Überbrückung von Zeitskalen, die viele Größenordnungen über den Zeitschrittweiten bisher veröffentlichter Scheibencodes liegen, so dass limitierte Rechnerresourcen die theoretische Behandlung dieser Objekte gravierend einschränken. Effizientere Algorithmen sind daher erforderlich. Da sich die physikalischen Rahmenbedingungen in kosmischen Akkretionsscheiben stark voneinander unterscheiden können, müssen numerische Algorithmen an ein bestimmtes Problem angepasst werden. In dieser Arbeit wurden verschiedene Algorithmen implementiert und getestet. Eines der implementierten Splitting-Verfahren konnte zur 1D-Simulation von Überschallströmungen in Scheiben um schwarze Löcher effizient genutzt werden. Zur 2D-Simulation von Unterschallströmungen der in dieser Arbeit näher untersuchten protostellaren Scheiben konnte ein weiteres Splitting-Verfahren und ein für dieses Problem erstmals eingesetztes Druckkorrekturverfahren zumindest in einigen Fällen mit gesteigerter Effizienz eingesetzt werden. So konnten numerische Simulationen von Flussstrukturen in protostellaren Scheiben durchgeführt und durch analytische Näherungen höherer Ordnung ergänzt werden. Für Scheibenmodelle mit einer alpha-Parametrisierung der Viskosität ergaben sich hierbei meridionale Flussstrukturen, die bereits von anderen Autoren beobachtet wurden und die im Gegensatz zu stationären Einzonenmodellen auch auswärtsgerichtete Strömungen in der Zentralebene von Akkretionsscheiben zulassen. In einer Fallstudie konnte gezeigt werden, dass die meridionalen Flussstrukturen Auswirkung auf die Durchmischung von Materie in protostellaren Scheiben haben können, die sich beispielsweise in der Zusammensetzung von Kometen wiederspiegelt.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2003

Author dc:creator

• Keller, Christof Martin

Contributors dc:contributor

• Gail, Hans-Peter

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/3713

OAI identifier oai:identifier

oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:3713