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一种保证正压力的新型高阶熵稳定三维 AMR MHD 求解器

星系天体物理 2016-05-13 v1 天体物理仪器与方法 计算物理

摘要

我们描述了一种高阶数值磁流体动力学(MHD)求解器,该求解器基于一种新颖的非线性熵稳定数值通量函数,支持八种行波解。该求解器在构造上保证质量、动量和能量守恒,并且是熵稳定的。该方法旨在以类似于双曲散度清理技术的方式处理磁场无散约束。本文描述的求解器特别适用于涉及强间断的流动。此外,我们提出了一种新的公式以保证压力的正值。我们介绍了将该新求解器实现到多物理、多尺度自适应网格细化(AMR)模拟代码 FLASH\texttt{FLASH} (http://flash.uchicago.edu) 中的基础理论和实现过程。通过一系列测试,包括与 FLASH\texttt{FLASH} 中现有 MHD 实现的比较,展示了其精度、鲁棒性和计算效率。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.03572,
  title  = {A Novel High-Order, Entropy Stable, 3D AMR MHD Solver with Guaranteed Positive Pressure},
  author = {Dominik Derigs and Andrew R. Winters and Gregor J. Gassner and Stefanie Walch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.03572},
  year   = {2016}
}

备注

42 pages