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Hochauflösende Verfahren zur numerischen Berechnung von strahlungsgetriebenen Scheibenwinden

Illenseer, Tobias Florian

English Title: High resolution schemes for the numerical computation of radiation driven disk winds

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PDF, German
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Abstract

In dieser Arbeit wird das dreidimensionale System der gasdynamischen Gleichungen in allgemein krummlinig-orthogonalen Koordinaten formuliert und auf zwei Raumdimensionen reduziert, indem nur Probleme mit bestimmten Symmetrien betrachtet werden. Zur Lösung der so erhaltenen hyperbolischen Erhaltungsgleichungen wird ein neues numerisches Verfahren für krummlinige Gitter entwickelt. Umfangreiche Tests belegen, dass die mit dieser Methode gewonnenen Resultate eine im Vergleich mit anderen Verfahren mindestens ebenso gute Approximation für die tatsächlichen Lösungen darstellen. Mit Hilfe des neuen numerischen Verfahrens wird die Dynamik der strahlungsgetriebenen Scheibenwinde untersucht. Es werden stationäre Lösungen für bestimmte Einflussrandbedingungen gefunden. Außerdem wird untersucht, inwiefern die Resultate von der künstlichen Viskosität des Verfahrens abhängen. Berechnungen auf sphärischen und zylindrischen Gittern ergeben kleine Unterschiede in den Lösungen in Abhängigkeit von der jeweiligen Geometrie.

Translation of abstract (English)

In the thesis at hand I formulate the three-dimensional system of gas dynamic equations in general orthogonal curviliniear coordinates. By considering separate symmetries the system is reduced to a two-dimensional one. To solve the emerging problem of hyperbolic conservation laws on curviliniear grids I introduce a new numerical scheme. Numerous tests in various environments proof that this method provides reliable approximations, which correspond to those of other methods. In a second step I examine the dynamics of radiation-driven accretion disk winds by applying the new scheme. Stationary results only ensue from certain in- flow boundary conditions. Furthermore I investigate the dependence of the solutions on the amount of artificial viscosity. Simulations on spherical grids show minor differences compared to those in cylindrical geometries.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Duschl, Prof. Dr. Wolfgang J.
Date of thesis defense: 20 December 2006
Date Deposited: 08 Jan 2007 14:05
Date: 2006
Faculties / Institutes: Service facilities > Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) > Institute of Theoretical Astrophysics
Subjects: 500 Natural sciences and mathematics
Controlled Keywords: Hydrodynamik, Numerische Mathematik, Wind, Akkretionsscheibe, Aktiver galaktischer Kern
Uncontrolled Keywords: hydrodynamic , numerical methods , wind , accretion disk , active galactic nuklei
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