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cuHARM:一个新的 GPU 加速 GR-MHD 代码及其在 ADAF 吸积盘中的应用

高能天体物理现象 2023-02-01 v1

摘要

我们介绍一个基于 HARM 的新 GPU 加速广义相对论磁流体力学(GR-MHD)代码,称之为 cuHARM。该代码用 CUDA-C 编写,并使用 OpenMP 对多 GPU 设置进行并行化。我们的代码使我们能够在无需多节点超级计算机基础设施的情况下运行吸积盘以及喷流形成与结构的高分辨率模拟。一个 2563256^3 模拟在 Nvidia DGX-V100 服务器上完全可行,若仅使用 CPU 计算速度约慢 10 倍。我们用此代码考察了若干均处于 SANE 态的吸积盘结构。我们发现:(i) 在 SANE 态下增强磁场不影响质量吸积率;(ii) 在保持能量比不变的同时同时增大盘尺寸和磁场,一旦穿过视界的磁通量降至某一限度以下,会导致喷流毁灭。这表明喷流的存在并非初始磁场强度的线性函数;(iii) 喷流结构对气体绝热指数的依赖较弱,相对论性气体往往具有更宽的喷流。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.02484,
  title  = {cuHARM : a new GPU accelerated GR-MHD code and its application to ADAF disks},
  author = {Damien Bégué and Asaf Pe'er and Guoqiang Zhang and BinBin Zhang and Benjamin Pevzner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.02484},
  year   = {2023}
}

备注

33 pages, 16 figures, submitted to ApJ