核流体动力学中移动网格优势的量化研究

许多天体物理爆炸，如Ia型超新星、经典新星和X射线暴，都由热核失控主导。为了精确模拟这些过程，必须同时演化核反应与流体动力学。我们展示了移动网格技术在该计算领域的应用，旨在明确测试该方法相对于固定网格的优势。通过传统的Strang分裂方法，我们的工作将一个包含13种同位素的核反应网络耦合到一个一维移动网格、笛卡尔几何的流体动力学代码中。我们探讨了三个反应问题：一个声脉冲、一个燃烧激波和一个平流传播的爆燃波。此外，利用激波跳跃条件，我们在快速、完全燃烧的假设下对燃烧激波问题进行了半解析求解，以期建立一个有用且易于设置的测试问题。在平流传播的爆燃火焰前沿中，移动网格展现出显著优势，该技术极大地减少了数值扩散，否则这种扩散会导致极快的人为爆燃。