衰减等温超声湍流的算法比较

S. Kitsionas; C. Federrath; R. Klessen; W. Schmidt; D. Price; J. Dursi; M. Gritschneder; S. Walch; R. Piontek; J. Kim; A. -K. Jappsen; P. Ciecielag; M. -M. Mac Low

doi:10.1051/0004-6361/200811170

衰减等温超声湍流的算法比较

天体物理学 2015-05-13 v3

作者: S. Kitsionas , C. Federrath , R. Klessen , W. Schmidt , D. Price , J. Dursi , M. Gritschneder , S. Walch , R. Piontek , J. Kim , A. -K. Jappsen , P. Ciecielag , M. -M. Mac Low

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摘要

文献中关于研究超声湍流所用数值技术性能的报告存在矛盾结果。我们旨在表征不同基于粒子和基于网格的技术在模拟衰减超声湍流方面的性能。比较了四种不同的网格代码(ENZO, FLASH, TVD, ZEUS)和三种不同的SPH代码(GADGET, PHANTOM, VINE)。我们还使用两种不同的人工粘性实现分析了两个计算，记为PHANTOM A和PHANTOM B。我们的分析表明，网格代码往往比SPH代码耗散更小，尽管两种情况下所用技术的细节都可能造成巨大差异。例如，SPH的Morris & Monaghan粘性实现导致更小的耗散(PHANTOM B和VINE对比GADGET和PHANTOM A)。对于网格代码，使用较小的扩散参数导致更小的耗散，但会产生更大的瓶颈效应(我们的ENZO对比FLASH运行)。作为一般结果，我们发现，对每个空间方向使用相似数量的分辨率单元N意味着，所有代码(基于网格和基于粒子)在空间尺度k<N/32(所有尺度由超过32个网格单元解析)上，各向同性超声湍流的所有统计量都显示出令人鼓舞的相似性，而更小的尺度则显著受到求解流体动力学方程算法的具体实现的影响。在可比的数值分辨率下，SPH运行平均比网格运行计算密集约十倍，尽管不同SPH运行之间和不同网格运行之间的差异可达一个数量级。(删节)

关键词

超声湍流数值模拟基于网格的代码 SPH代码衰减湍流算法比较耗散瓶颈效应

引用

@article{arxiv.0810.4599,
  title  = {Algorithmic comparisons of decaying, isothermal, supersonic turbulence},
  author = {S. Kitsionas and C. Federrath and R. Klessen and W. Schmidt and D. Price and J. Dursi and M. Gritschneder and S. Walch and R. Piontek and J. Kim and A. -K. Jappsen and P. Ciecielag and M. -M. Mac Low},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0810.4599},
  year   = {2015}
}

备注

accepted by A&A, 22 pages, 14 figures

衰减等温超声湍流的算法比较

摘要

关键词

引用

备注

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