收藏本站
《南昌大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

吸积盘中的反常磁黏滞及其应用

蔺福军  
【摘要】:早在上世纪二十年代,吸积盘理论就被用于研究太阳星云的形成及演化,1969年,Lynden-Bell开创性地利用该理论解释了类星体的能源机制,使得吸积盘理论的应用得到突破性进展。时至今日,吸积盘理论依然是等离子体天体物理研究的热点课题之一。从物理学角度来讲,吸积盘的形成存在两个重要的物理过程:物质向内吸积以及角动量向外转移。盘的结构与演化依赖于角动量的转移,而盘中黏滞的大小及其性质正是决定角动量转移的重要因素。换言之,吸积盘的结构及其演化取决于盘中的黏滞。然而,纯粹的分子黏滞不可能实现吸积盘中角动量转移过程,吸积盘非常可能处于湍动状态。上世纪七十年代,Shakura与Sunyaev引入湍动黏滞的概念,并建立标准薄盘模型,亦称SSD模型,使得吸积盘理论由过去的定性及半定量描述上升到定量描述的理论高度。然而SSD模型是一个参量化的唯象模型,它掩盖了湍动黏滞的本质,人们无法从中得到更多有关湍动的信息。因此,天体物理学家必须寻找一种能够揭示湍动黏滞物理本质的新模型。 2002年,李晓卿和张航从动力论出发,考虑到波-波、波-粒相互作用,理论计算得到非相对论性等离子体中横等离激元产生的低频自生磁场方程。调制不稳定性分析表明这种磁场具有大的不稳定性增率,能够坍塌到局域小尺度范围内,形成空间高度间歇的强磁流,呈现湍动状态。这些强磁流元之间以及磁流元与周围介质之间的相互作用是吸积盘中反常黏滞产生的本质。本论文首先利用这种新的反常磁黏滞机制,分别研究了年轻恒星周围磁化薄吸积盘以及原恒星盘的结构与不稳定性。结果表明,利用反常黏滞模型能够得到与观测相吻合的温度分布及更接近真实的盘结构,这使得稳定性分析更有意义。 本论文研究内容之二是基于李晓卿等人得到的相对论性等离子体中自生磁场非线性控制方程,找到自生磁场的自类似坍塌解;从间歇磁流间相互作用的麦克斯韦应力张量出发,把反常黏滞理论推广至相对论框架,理论推导得到相对论性吸积盘中的反常磁黏滞运动学系数。结果表明,相对论性吸积盘中的反常黏滞系数对电子有效温度的依赖关系与非相对论中的情况截然不同。 其三,对李晓卿等人引力横等离激元相互作用产生自生甚低频磁型引力场耦合方程进行调制不稳定性分析。分析表明,自生引力磁场是调制不稳定的,并通过数值拟合计算出调制不稳定性最大增长率及对应的最大波数,找到引力磁场坍塌的自类似解;理论计算得到自引力吸积盘中的反常磁黏滞运动学系数;与分子黏滞比较发现,反常磁黏滞强于分子黏滞约八个量级,足以提供自引力盘中物质吸积及角动量转移所需的吸积率,这与文献中给出的结果相吻合。 吸积盘中反常磁黏滞模型明确揭示了湍动黏滞产生的物理机制,有助于研究天体物理吸积盘中非线性过程;同时也为实验和模拟提供理论指导。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P142

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨兰田,刘超;吸积盘整理论及其在天体物理中的应用[J];自然杂志;1986年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 华正和,谢同祥;等离子体中单电子对光子的逆康普顿散射[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2003年01期
2 田莉荣,童彝,吴鑫基;脉冲星相对论风流的湍动波加速机制[J];北京师范大学学报(自然科学版);1997年01期
3 田莉荣,童 ;活动星系核相对论喷流的加速机制[J];北京师范大学学报(自然科学版);1998年01期
4 万晓微;宇宙等离子体中调制相互作用[J];江西师范大学学报(自然科学版);1995年04期
5 马善钧;空间飞行器尾部区域内等离子体与场的非稳态相互作用[J];江西师范大学学报(自然科学版);2001年03期
6 马善钧,杨千里,刘三秋;等离子体中高频场对电导率的影响[J];江西师范大学学报(自然科学版);1997年04期
7 肖庆生;刘三秋;刘笑兰;张文东;廖妍俐;;超低温等离子体中纵振荡色散关系的数值模拟[J];福州大学学报(自然科学版);2007年S1期
8 王惠明,刘家恩;非相对论性加速运动电荷的拉莫尔公式[J];广西物理;2005年01期
9 李龙彪;张志彬;;500m口径球面射电天文望远镜(FAST)对高红移伽玛暴余辉的探测[J];贵州大学学报(自然科学版);2015年03期
10 周挽平;陈贻汉;张俊;冯仕;肖珍;;二次引力超导研究[J];湖北大学学报(自然科学版);2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈华英;强激光在磁化等离子体中调制不稳定性及坍塌研究[D];南昌大学;2011年
2 刘勇;相对论激光诱发的动力学腔子的研究[D];南昌大学;2011年
3 杨小松;激光等离子体中有质动力驱动磁重联与引力等离子体中磁调制不稳定性的研究[D];南昌大学;2012年
4 陈辉;非磁化Kappa分布等离子体中波的非线性局域结构研究[D];南昌大学;2013年
5 吕静;伽玛暴火球辐射光度与初始洛伦兹因子相关性及物理意义[D];华中科技大学;2013年
6 郝景萌;伽玛射线暴与恒星形成率的相关性研究[D];中国科学技术大学;2013年
7 吕静;伽玛暴观测数据的统计分析[D];华中科技大学;2013年
8 蒋雪健;宇宙不同空间尺度分子气体观测研究[D];南京大学;2014年
9 徐生年;星系中心大质量黑洞宇宙学演化模型[D];中国科学技术大学;2014年
10 肖凛;分子云核性质对气态巨行星最终质量的影响[D];吉林大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石红雨;等离子体波与波相互作用下的谱线加宽[D];南京师范大学;2002年
2 徐学翔;空间飞行体与等离子体在压缩区内的非稳态相互作用的数值模拟[D];江西师范大学;2002年
3 刘勇;同步加速辐射瑞利—金斯波场加速日冕高能电子[D];南京师范大学;2003年
4 胡涛平;空间飞行器远尾区内等离子体与场的相互作用[D];南京师范大学;2003年
5 万国香;等离子体与物质相互作用的电性质[D];江西师范大学;2005年
6 陈约奇;相对论等离子体色散关系与反常磁黏滞不稳定性的研究[D];南昌大学;2006年
7 赵书毅;相对论荷电粒子在激光电磁场中康普顿辐射的研究[D];南昌大学;2007年
8 肖庆生;简并等离子体色散关系的研究[D];南昌大学;2007年
9 路飞飞;激光等离子体中强朗缪尔激元对粒子的加速[D];南昌大学;2008年
10 廖晶晶;飞行器远尾区及极光带下层区电双层的分析研究[D];南昌大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴廖仲,汪定雄;黑洞吸积盘径向参量的演化[J];华中理工大学学报;2000年08期
2 丁世学;含平流双温吸积盘的不稳定性研究(英文)[J];云南天文台台刊;2003年S1期
3 程丽红,李晓卿;利用反常粘滞研究薄吸积盘的垂向结构(英文)[J];南京师大学报(自然科学版);2005年03期
4 汪定雄,叶永春,雷卫华;磁场从黑洞吸积盘提取能量的解析模型(英文)[J];中南民族大学学报(自然科学版);2005年03期
5 杨兰田,刘超;吸积盘整理论及其在天体物理中的应用[J];自然杂志;1986年07期
6 刘超,杨兰,杨丕博;类星体的有磁厚吸积盘模型[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;1987年02期
7 杨兰田;类星体的厚吸积盘与自引力吸积盘模型[J];天文学进展;1989年04期
8 吴德金;童彝;;吸积盘的最小β环和光度爆发区[J];天文学报;1992年04期
9 杨丕博,戈家林,杨兰田;含电子-正电子对的双温吸积盘[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;1993年01期
10 李家锦,樊军辉;吸积盘谱讨论[J];云南天文台台刊;1993年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 卢炬甫;;天体物理中的吸积盘[A];第四届全国日地关系与灾害学术研讨会论文专辑[C];2001年
2 彭秋和;;黑洞吸积盘中心的热核燃烧与核合成[A];新观点新学说学术沙龙文集34:高能天体物理中的热点问题[C];2009年
3 李宗云;吴小安;赵应和;丁月蓉;;揭示激变变星中吸积盘偏心,进动的一种方法(英文)[A];中国天文学会恒星分会2004年学术年会论文集[C];2004年
4 林一清;卢炬甫;;黑洞双模式吸积盘的研究[A];中国天文学会高能分会2004年学术年会论文集[C];2004年
5 刘富坤;;活动星系核中超大质量双黑洞与吸积盘的相互作用[A];中国天文学会星系分会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 张栋;;中子星周围的超临界吸积盘(英文)[A];中国天文学会2007年学术年会论文集[C];2007年
7 孙夏冰;;气体吸积盘GRS1915+105的X射线信号的层次结构分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
8 王建民;;Blazars中的对产生过程[A];新观点新学说学术沙龙文集34:高能天体物理中的热点问题[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 胡剑;追踪宇宙“悬案”[N];新清华;2007年
2 刘继峰;探寻黑洞研究中的缺失链条[N];人民日报;2014年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 吴胜杳;相对论厚吸积盘和扭曲盘的发射线及成像研究[D];中国科学技术大学;2007年
2 蔺福军;吸积盘中的反常磁黏滞及其应用[D];南昌大学;2013年
3 甘朝明;磁化吸积盘:致密天体高能辐射及喷流的中心发动机[D];华中科技大学;2010年
4 叶永春;类星体和微类星体统一模型及其天体物理应用[D];华中科技大学;2007年
5 张臻;X射线脉冲星的自转演化[D];南京大学;2012年
6 林一清;黑洞双模式吸积盘的研究[D];厦门大学;2004年
7 王炎;黑洞对电磁辐射传播所产生的观测效应[D];南京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程丽红;天体物理吸积盘问题的研究[D];南京师范大学;2006年
2 周爱萍;反常黏滞磁化吸积盘中的结构和不稳定性研究[D];南京师范大学;2004年
3 付妍妍;中子星吸积加速与引力辐射影响[D];渤海大学;2015年
4 李广兴;相对论吸积盘的观测特征[D];中国科学技术大学;2010年
5 姚峥嵘;反常粘滞吸积盘的不稳定性研究[D];南京师范大学;2006年
6 刘冬梅;大尺度磁场对黑洞吸积盘吸入区能量的提取[D];华中科技大学;2006年
7 李刚;活动星系核吸积盘辐射的研究[D];云南师范大学;2014年
8 谢祎;磁场对中微子主导吸积盘的影响[D];华中科技大学;2007年
9 方娜;磁化分层原行星盘中不定期爆发的高吸积率的研究[D];吉林大学;2011年
10 牛强;粘滞对黑洞吸积盘的截断的影响[D];中国科学院研究生院(云南天文台);2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026