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保守系统的自适应网格细化:多维效率评估

天体物理学 2009-11-10 v1

摘要

评估了在保守定律控制的仿真中采用自适应网格细化(AMR)策略所能获得的计算效率。对于各种1D、2D和3D的水动力学和磁流体动力学仿真,使用AMR结合多种冲击捕获、保守离散化方案。与相应高分辨率的静态网格仿真相比,比较了解的准确性和执行时间,并报告了AMR开销所花费的时间。我们的例子达到了二维和三维计算中的5至20倍的效率,仅观察到1.5至8%的AMR开销。在多维磁流体动力学问题的AMR计算中,检查了控制∇·B=0约束的多种策略。展示了三种适用于单元中心B表示的源项方法是有效的。对于2D和3D计算,其中一种向更全局湍流状态过渡的情况,建议在最高允许的层级上使用基于近似Riemann求解器的离散化方法,结合在较粗糙层级上使用稳健的Total Variation Diminishing Lax-Friedrichs方法。这种基于层级的空间离散化用作一种计算上高效的混合方案。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0403124,
  title  = {Adaptive mesh refinement for conservative systems: multi-dimensional efficiency evaluation},
  author = {R. Keppens and M. Nool and G. Toth and J. P. Goedbloed},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0403124},
  year   = {2009}
}

备注

Published in Computer Physics Communications, figures absent due to file sizes, complete version at http://www.phys.uu.nl/~toth/