欧拉MHD代码中的数值粘性与电阻率测量
天体物理仪器与方法
2017-06-28 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
我们提出一个简单的ansatz，用于估算任何欧拉MHD代码的数值电阻率和数值粘性。我们利用MHD代码Aenus，通过对(磁)声波、Alfven波和撕裂模不稳定性的传播进行模拟来检验该ansatz。通过将模拟结果与电阻-粘性MHD方程的解析解以及撕裂模增长率的经验ansatz进行比较，我们测量了Aenus的数值粘性和电阻率。比较表明，快磁声速和波长分别是上述(相对简单的)系统的特征速度和特征长度。我们还确定了数值粘性和电阻率对时间积分方法、空间重构方案以及(在较小程度上)模拟中所用Riemann求解器的依赖关系。根据测量结果，我们推断出适当分辨大质量恒星坍缩后核心中磁旋转不稳定性放大的磁场的增长和饱和水平所需的数值分辨率(作为空间重构方法的函数)。我们的结果表明，妥善解决此问题最好求助于超高阶方法(例如9阶单调性保持方法)，特别是在三维模拟中。
引用
@article{arxiv.1611.05858,
title = {On the measurements of numerical viscosity and resistivity in Eulerian MHD codes},
author = {Tomasz Rembiasz and Martin Obergaulinger and Pablo Cerdá-Durán and Miguel-Ángel Aloy and Ewald Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.05858},
year = {2017}
}
备注
36 pages, 35 figures, accepted for publication in ApJS