Physical properties of particle agglomerates with respects to the planet formation process

颗粒团聚体的物理性质与行星形成过程的关系

• 批准号: 196513527
• 负责人: Professor Dr. Jürgen Blum
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Geophysik und Extraterrestrische Physik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/196513527?language=en
• 关键词: Physical; properties; particle; agglomerates; respects

Within this project we plan to determine the material properties of porous dust agglomerates consisting of μm-sized particles, which are believed to be the starting material of planet formation in protoplanetary disks. The approach will be two-fold: Firstly, we will perform ab initio numerical simulations of agglomerates using a Discrete Element Method applying physically motivated force laws to describe individual particle-particle interactions. To accelerate the simulations, we will adapt the algorithms to modern GPU architectures, which will allow us to use 105 to 106 particles, thus bridging the gap towards a continuum model. Secondly, we will conduct special purpose laboratory experiments of agglomerate-agglomerate interactions which will allow us to measure the cluster properties. Using this two-fold approach will allow us to determine the material properties and outcome of mutual collisions of dust agglomerates in the very initial phase of planet formation.

在这个项目中，我们计划确定由μ m大小的颗粒组成的多孔尘埃团块的材料特性，这些颗粒被认为是原行星盘中行星形成的起始材料。该方法将是双重的：首先，我们将使用离散元方法进行从头算数值模拟的团聚体应用物理动力定律来描述单个粒子粒子之间的相互作用。为了加速模拟，我们将使算法适应现代GPU架构，这将允许我们使用105到106个粒子，从而弥合连续模型的差距。其次，我们将进行特殊目的的实验室实验团聚团聚体的相互作用，这将使我们能够测量集群的属性。使用这种双重方法将使我们能够确定在行星形成的最初阶段尘埃团块相互碰撞的物质特性和结果。

项目成果

Particle dynamics in discs with turbulence generated by the vertical shear instability

具有由垂直剪切不稳定产生的湍流的圆盘中的颗粒动力学

• DOI: 10.1051/0004-6361/201527716
• 发表时间: 2016
• 期刊: arXiv: Earth and Planetary Astrophysics
• 作者: M.H.R.

Bouncing Behavior of Microscopic Dust Aggregates

微观尘埃聚集体的弹跳行为

• DOI: 10.1051/0004-6361/201220946
• 发表时间: 2013
• 期刊: Astronomy and Astrophysics
• 影响因子: 6.5
• 作者: Seizinger

Anisotropic hydrodynamic turbulence in accretion disks

吸积盘中的各向异性流体动力湍流

• DOI: 10.1051/0004-6361/201630226
• 发表时间: 2017
• 期刊: Astronomy and Astrophysics
• 影响因子: 6.5
• 作者: Picogna

THE PHYSICS OF PROTOPLANETESIMAL DUST AGGLOMERATES. VII. THE LOW-VELOCITY COLLISION BEHAVIOR OF LARGE DUST AGGLOMERATES

原行星尘埃团块的物理 VII 大尘埃团块的低速碰撞行为

• DOI: 10.1088/0004-637x/758/1/35
• 发表时间: 2012
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Schräpler;Seizinger
• 通讯作者: Seizinger

Planet-disc interaction in laminar and turbulent discs

层流盘和湍流盘中的行星盘相互作用

• DOI: 10.1051/0004-6361/201730668
• 发表时间: 2017
• 期刊: arXiv: Earth and Planetary Astrophysics
• 作者: Picogna