具有可变清除速度的平滑粒子磁流体动力学中的约束双曲散度清除

我们提出了一种用于平滑粒子磁流体动力学 (SPMHD) 的更新版约束双曲/抛物线散度清除算法，该算法在空间和时间上变化的波清除速度下保持守恒。这是通过演化 $\psi / c_h$ 而不是 $\psi$ 来实现的。这样做允许每个粒子携带一个单独的波清除速度 $c_h$，该速度可以在时间上演化而无需明确的演化规则，从而防止了我们证明可能导致与可变波清除速度相关的能量失控增长的情况。此修改仅需对清除方程进行微调，并且在现有代码中极易采用。最后，我们证明了我们的约束双曲/抛物线散度清除算法在运行大量迭代后，可以将场的散度降低到任意小的值，从而在机器精度上实现 $\nabla \cdot B=0$。