一种降低平滑粒子磁流体动力学中电阻率的开关机制

在平滑粒子磁流体动力学 (Smoothed Particle Magnetohydrodynamics) 模拟中引入人工电阻率以捕捉磁场中的激波和不连续性。本文提出了一种新方法，用于调整所施加电阻率的强度，从而在捕捉激波的同时最小化激波区域外的磁场耗散。该方案利用磁场梯度作为激波指示器，设定 ${\alpha}_B = h|\text{grad}B|/|B|$，使得电阻率仅在存在强不连续性处开启。该方法的优势在于电阻率参数不依赖于绝对场强。我们在一系列激波管测试中对该新开关机制进行了基准测试，证明了其正确捕捉激波的能力。与 Price & Monaghan (2005) 先前提出的开关机制相比，新机制导致更低的场耗散，特别是在阿尔芬速度 (Alfv\'en speed) 远小于声速（即磁场非常弱）的区域也能成功捕捉激波，且更为简单。我们还证明，最近的约束散度清洗算法在处理激波管测试时没有任何困难，这与其他实现方式形成对比。