恒星对流kω模型的性质研究

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1、④密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文2013、年4月By_【Guozhiliang】ADissertation／ThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterof【Astrophysics】【YunnanAstronomicalObservatoryofChineseAcadem

2、yofSciences】April，2013㈣2⋯6帅4¨¨¨Ⅲm¨¨■■__●Ⅲ3Ⅲ4洲Z川Y学位论文版权使用授权书本人完全了解中国科学院大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供謇录检索与阅览服务；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文。本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将学位论文提交《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社，编入CNKI学位论文全文数据库并充实到“学位论文学术不端行为检测系统’比对资源库，

3、同意按章程规定享受相关权益。保密论文在解密后遵守此规定。做作趣名：瘩编艚教师签名撅日期：劢玛年罗月乡目摘要在恒星内部，在E效应或者K效应和r效应的作用下，当满足Schwarzschlld笋4据或者Ledoux判据时，就会引发对流。由于在恒星内部粘性系数很小而对流的尺度很大，导致恒星流体的Reynolds数和RayleigM&[高，使得恒星内部的对流是充分发展的湍流运动。太阳是观测和研究的最详细的一颗恒星，其表面的米粒组织、中米粒组织和超米粒组织是太阳内部对流的直接证据。在各种各样的对流理论中，广泛使用的是混合长理论和湍对流

4、理论。混合长理论关于平均流体元的假设极大的简化了恒星对流问题，这种等效的方法使得使用混合长理论得出的结果大致与大多数观测相符。然而，混合长理论没有考虑对流超射的影响，也无法考虑湍流的扩散、耗散和各向异性。而湍对流理论建立在流体动力学的坚实基础上，能考虑湍流的扩散、耗散和各向异性，能较好的解决对流超射及其元素混合问题。但是这些湍对流理论都没有考虑对流涡胞的作用，为此Li提出了一个新的恒星对流模型。这个恒星对流模型近似估计了对流涡胞的大小，并提出了对流涡胞内流体运动的平均速度剪切模型。然后它指定了湍流的一个宏观长度模型，得到了

5、七一E模型在完全局地平衡态下的稳态解，并发展了一个考虑了湍流扩散的七一u模型。为了将Li提出的南一u模型应用到一般的恒星环境中，有必要研究其中模型参数的物理意义，以便限定它们的取值范围。研究表明，模型参数‘c：，对湍流的P6clet数、湍动能、特征时标和特征长度都有影响，除此之外，它还能加快底部对流超射区中湍动能的衰减速率_模型参数c?与等效混合长参数a都能增加对流传热效率，它们的对数存在线性关系；模型参数c：。和底部对流超射区中湍动能的衰减指数臼之间取对数后也存在一个线性关系。关键词：恒星对流，湍流，七一u模型Abstr

6、actInstellarinterior，undertheeffectof∈effect，Keffectorreffect，whentheSchwarzschildcriterionortheLedouxcriterionstandsup，thentheconvectionwilldevelop．Sincethesmallviscosityandlargeconvectivelength—scaleinstel—larinterior、theReynoldsnumberandRayleighnumberinstellarf

7、luidsareSOenormousthatstellarconvectiondevelopsintoadequatelyturbulentflows．Theobservationsandresearchesofthesunaremostdetailedinallstars．Thegran—ulation，meso—granulation，super—granulationonthesolarsurfaceisthedirectevidenceofsolarconvectioninitsinterior．Amonglots

8、ofconvectiontheories，thewidelyusedarethemixinglengththeoryandturbulentconvectionmodeltheories．Thehypothesisofthemeanconvectiveelementinthemixinglengthth