相对论磁流体方程的熵对称化与高阶精度熵稳定数值格式
数值分析
2021-07-13 v2 天体物理仪器与方法
数值分析
计算物理
摘要
本文给出相对论磁流体（RMHD）方程的熵对称化与高阶精度熵稳定格式。研究表明守恒RMHD方程不可对称化且不承认热力学熵对。为解决此问题，通过在方程中加入源项提出了一个带有凸热力学熵对的可对称化RMHD系统，提供了与非相对论Godunov–Powell系统的类比。基于可对称化RMHD系统在笛卡尔网格上发展了任意高阶精度的熵稳定有限差分格式。这些格式的关键要素包括：（i）通过精心选取参数变量在技术上调出的可负担显式熵守恒通量；（ii）可对称化RMHD系统中源项的特殊高阶离散；（iii）基于本质无振荡重构的合适高阶耗散算子以确保熵稳定性。若干数值试验展示了所提熵稳定格式的精度与鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1907.07467,
title = {Entropy Symmetrization and High-Order Accurate Entropy Stable Numerical Schemes for Relativistic MHD Equations},
author = {Kailiang Wu and Chi-Wang Shu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.07467},
year = {2021}
}
备注
32 pages; 11 figures; add some references on entropy symmetrization