一种将流体动力学与天体物理反应网络耦合的改进方法
天体物理仪器与方法
2022-08-31 v2 核理论
摘要
反应中的天体物理流动由于难以精确耦合流体动力学与反应而建模困难。在爆发式燃烧或建立核统计平衡的高温情形下,这一问题尤为突出。我们基于谱延迟修正(SDC)的思想,发展了一种将显式流体动力学与刚性反应源耦合的新方法,作为算子分裂的替代方案,其比我们此前展示的更完备SDC方法更为简单。我们将新方法应用于一个具有中等规模天体物理核反应网络的双爆燃问题,并探究时间步长与反应网络容差,表明相较于传统Strang算子分裂,简化SDC方法以更低计算代价提供了改进的耦合。所有工作均在Castro流体动力学代码框架内完成,且所有算法实现均免费可得。
引用
@article{arxiv.2206.01285,
title = {An Improved Method for Coupling Hydrodynamics with Astrophysical Reaction Networks},
author = {M. Zingale and M. P. Katz and A. Nonaka and M. Rasmussen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01285},
year = {2022}
}
备注
accepted to ApJ. Castro is available at https://github.com/amrex-astro/Castro -- all code for the results here is in the github repo