Introducing a hybrid radiative transfer method for smoothed particle hydrodynamics
Introducing a hybrid radiative transfer method for smoothed particle hydrodynamics
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引入平滑粒子流体动力学的混合辐射传递方法
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2008.14373.x
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发表时间：
2009
影响因子：
4.8
通讯作者：
Forgan D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Forgan D
介绍了一种将辐射传递纳入光滑粒子流体动力学（SPH）的新方法，该方法建立在两种先前方法的成功基础上-Stamatellos等人设计的多方冷却近似和通量限制扩散。这种混合方法保留了其单个组件的优势，同时消除了对大气匹配或其他边界条件的需要，以将光学厚和光学薄区域结合起来。该程序采用非平凡状态方程计算SPH粒子的温度和不透明度，计算了H2离解、H 0电离、He 0和He+电离、冰蒸发、尘埃升华、分子吸收、束缚-自由和自由-自由跃迁以及电子散射等过程的影响。该方法在几种情况下进行了测试，包括（一）0.07 M的原行星盘周围的0.5 M的星星的演变;（二）1 M的原恒星云的崩溃和（三）在一个静态的均匀球的温度波动的热松弛。
A new means of incorporating radiative transfer into smoothed particle hydrodynamics (SPH) is introduced, which builds on the success of two previous methods – the polytropic cooling approximation as devised by Stamatellos et al. and flux-limited diffusion. This hybrid method preserves the strengths of its individual components, while removing the need for atmosphere matching or other boundary conditions to marry optically thick and optically thin regions. The code uses a non-trivial equation of state to calculate temperatures and opacities of SPH particles, which captures the effects of H2dissociation, H0ionization, He0and He+ionization, ice evaporation, dust sublimation, molecular absorption, bound-free and free–free transitions and electron scattering. The method is tested in several scenarios, including (i) the evolution of a 0.07 M⊙protoplanetary disc surrounding a 0.5 M⊙star; (ii) the collapse of a 1 M⊙protostellar cloud and (iii) the thermal relaxation of temperature fluctuations in a static homogeneous sphere.
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