Legolas 2.0：对 MHD 光谱分析框架的改进与扩展
天体物理仪器与方法
2023-07-20 v1 计算物理
摘要
我们报告了 Legolas 代码近期的扩展与改进。该代码是一个开源的、基于有限元的数值框架，用于求解三维受力与热平衡、且具有非平凡一维变化的状态下的线性化（磁）流体动力学方程。所施加的标准傅里叶模态产生一个复广义非厄米特征值问题，通过求解该问题可量化给定系统在笛卡尔或柱坐标系下的所有线性波模。该框架现在支持八条线性化 MHD 方程的子系统，允许纯流体动力学设置、仅一维密度/温度/速度变化，或处理特定闭合关系的选项。我们讨论了内部数据结构与特征值求解器的优化，显示出在执行时间与内存使用上均有显著的性能提升。此外，代码现在具备在多维度上完整可视化给定波模对应本征函数的能力，我们将其应用于流体动力学中标准的 Kelvin-Helmholtz 与 Rayleigh-Taylor 不稳定性，从而提供了线性稳定性分析与非线性现象 onset 之间令人信服的联系。
引用
@article{arxiv.2307.10145,
title = {Legolas 2.0: Improvements and extensions to an MHD spectroscopic framework},
author = {Niels Claes and Rony Keppens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10145},
year = {2023}
}
备注
Accepted for CPC