Detailansicht
Numerical modelling of pulsation and convection in cepheids
Eva Maria Mundprecht
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Mathematik
Betreuer*in
Herbert Muthsam
DOI
10.25365/thesis.14139
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29288.74568.306853-4
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Um mit Hilfe des ANTARES-Codes eine Simulation von Pulsation und Konvektion in einem Cepheiden durchführen zu können wurde dieser mit einem polaren, beweglichen Gitter ausgestattet. Der numerische Aufwand für einen voll parallelisierten, ausreichend großen und ausreichend aufgelösten Ausschnitt des Sterns ist enorm. Daher war es nicht nur notwendig ein geeignetes Model zu finden, es musste auch bei der Parallelisierung und bei der Gitterverfeinerung der Aufwand im Vergleich zum bisherigen Programm reduziert werden.
Abstract Die hydrodynamischen Gleichungen wurden für dieses spezielle Gitter hergeleitet und in den Code implementiert. Die Methode der kurzen Charakteristiken für den Strahlungstransport wurde an dieses Gitter angepasst. Verschiedene Parallelisierungsvarianten wurden dafür untersucht.
Abstract Innerhalb von ANTARES werden Schocks mit Hilfe von ENO mit „Marquina flux splitting“ behandelt. Diese Methode ist aber nur für equidistante oder gleichförmig gestreckte Gitter zulässig. Es wurden zwei verschiedene Familien von Koeffizienten getestet. Es hat sich gezeigt, dass der herkömmliche Zugang tatsächlich ungeeignet ist und zu einer Änderung der Erhaltungsgrößen führt.
Abstract In der oberen Konvektionszone, in der die Ionisation von Wasserstoff statt findet, sind die Gradienten von Dichte, Temperatur usw. sehr steil, hier wurde eine bessere Auflösung mit möglichst wenigen zusätzlichen Zeitschritten benötigt. Um diese sehr dünne Schicht aufzulösen wurde eine sich mitbewegende Gitterverfeinerung entwickelt.
Abstract Es wurden Simulationen in ein und zwei Dimensionen durchgeführt. In zwei Dimensionen wurden die Flüsse und das Arbeitsintegral in der Helium-Ionisationszone analysiert. Die Auswirkngen von „subgrid modelling“ wurden an der Wasserstoff-Ionisationszone getestet und mit einer besser aufgelösten Simulation verglichen.
Abstract
(Englisch)
In order to simulate the pulsation convection coupling in a Cepheid the ANTARES-code was equipped with a polar and moving grid. The numerical cost of a fully parallelized, sufficiently large, and fully resolved section would be immense. Thus it was not only necessary to find a suitable model, but also save to costs for parallelisation and grid refinement.
Abstract The equations governing the hydrodynamics were derived for this particular grid and implemented in the code. The grey short characteristics method for the radiative transfer equation was also adjusted. Different methods of parallelisation for the radiative transfer were tested.
Abstract Within ANTARES shocks are treated with an essentially non oscillatory (ENO) scheme with Marquina flux splitting. As this method is only valid for grids that are equidistant or uniformly stretched in all directions two differnt sets of ENO-coefficients were implemented and tested. It was found that the traditional approach is indeed no longer valid and the system is not conservative when the original set of coefficients is used.
Abstract In the upper or hydrogen ionisation zone the gradient of density, temperature etc. is very steep, therefore a finer resolution with a minimum of additional time steps is needed. In order to resolve these few points a co-moving grid refinement was developed.
Abstract Simulations in one and two dimensions were performed, a comparison between them helps to better understand the effects of convection on the e.c. light curve. Analysis of the fluxes and the work integral was done for the helium ionisation zone. The effects of subgrid modelling were tested on the hydrogen convection zone and compared with a resolved simulation of this zone.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
numerical modelling Cepheids hydrodynamics radative transfer pulsation convection
Schlagwörter
(Deutsch)
Numerische Modellierung Cepheiden Hydrodynamik Strahlungstransport Pulsation Konvektion
Autor*innen
Eva Maria Mundprecht
Haupttitel (Englisch)
Numerical modelling of pulsation and convection in cepheids
Paralleltitel (Deutsch)
Numerische Modellierung von Pulsation und Konvektion in Cepheiden
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
112 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Christian Klingenberg ,
Günter Houdek
AC Nummer
AC08555665
Utheses ID
12691
Studienkennzahl
UA | 091 | 405 | |