相对论磁流体力学中近似非线性 Riemann 解算器的比较

我们在理想相对论磁流体力学背景下比较了 Riemann 问题的一组特定近似解。特别地，我们关注不需要完整特征向量结构的 Riemann 解算器。此类解算器通过求解简化或降阶的跳跃条件组来恢复 Riemann 问题的解，其复杂程度取决于所包含的中间模式。五种不同方法——即 HLL、HLLC、HLLD、HLLEM 和 GFORCE 格式——在一维和多维标准数值基准测试的准确性与鲁棒性方面进行了比较。我们的结果表明——对于弱或中等磁化——HLLD Riemann 解算器产生最准确的结果，其次是 HLLC 解算器。GFORCE 方法为 HLL 解算器提供了有效替代，其耗散更小且在强磁化环境中同样鲁棒。最后，我们的测试表明 HLLEM Riemann 解算器在提高解精度和降低数值耗散方面并不具有成本效益。