一种用于加速不可压缩 MHD 流模拟的粗网格投影方法
计算物理
2020-03-03 v1
摘要
粗网格投影（CGP）是一种用于加速与非线性演化方程及刚性泊松方程相关数值计算的多重分辨率技术。在本文中我们首次使用 CGP 来加速不可压缩磁流体动力学（MHD）流模拟。据此，我们在细网格上求解非线性平流-扩散方程，而在相应的粗化网格上执行电势泊松方程。映射算子将两套网格连接在一起。采用压力修正格式以强制不可压缩约束。选取在洛伦兹力作用下流经圆柱体的不可压缩流作为基准问题，其雷诺数固定但斯图尔特数各异。我们考虑两种不同情形。首先，我们仅将 CGP 应用于电势泊松方程。其次，我们也将 CGP 应用于压力泊松方程。在第一和第二种情形下所获得的最大加速因子分别约为 3 和 23。对两种情形我们都检验了速度与涡量场以及升力和阻力系数的精度。总体而言，CGP 所得结果处于极好至合理的精度范围，且显著一致地比将粗网格用于平流-扩散与电势泊松方程离散化时更为准确。
引用
@article{arxiv.2003.00082,
title = {A coarse-grid projection method for accelerating incompressible MHD flow simulations},
author = {Ali Kashefi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00082},
year = {2020}
}