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磁场的无散度重构与磁流体动力学的 WENO 格式

计算物理 2015-05-13 v1

摘要

Balsara (2001, J. Comput. Phys., 174, 614) 展示了无散度重构在磁流体动力学 (MHD) 自适应网格细化问题中的重要性,并且 Balsara (2004, ApJS, 151, 149) 展示了同样方法在设计 MHD 鲁棒二阶格式中的重要性。二阶精度的 MHD 无散度格式已在科学和工程的多个领域证明非常有用。然而,如果格式具有三阶及更高阶的精度,某些计算 MHD 问题将大受裨益。在本文中,我们展示了无散度向量场的重构可以达到优于二阶的精度。因此,我们设计了精度优于二阶的 MHD 无散度加权本质无振荡 (WENO) 格式。使用多步 Runge-Kutta 时间积分以确保时间精度与空间精度相匹配。我们进行了精度分析,并表明这些格式在光滑问题上达到了其设计精度。还给出了严格的测试,表明这些格式在这些测试中表现良好。

关键词

引用

@article{arxiv.0811.2192,
  title  = {Divergence-Free Reconstruction of Magnetic Fields and WENO Schemes for Magnetohydrodynamics},
  author = {Dinshaw S. Balsara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0811.2192},
  year   = {2015}
}