RICH：基于移动 Voronoi 网格的开源流体动力学模拟
天体物理仪器与方法
2015-06-23 v1 计算物理
流体动力学
摘要
我们在此介绍 RICH，这是一种基于 Godunov 方法、运行在非结构化移动网格上的最先进二维流体动力学代码（该缩写代表 Racah Institute Computational Hydrodynamics）。该代码主要基于 AREPO 代码构建，但在插值和时间推进方案上有所不同，并采用了一种基于 Voronoi 剖分的新型并行化方案。利用我们的代码，我们研究了移动网格（相较于静态网格）的优缺点，并将其精度与其他代码进行了比较。具体而言，我们表明，当允许网格移动时，我们对外部源和时间推进方案的实现比 AREPO 的更精确且更稳健。我们对单元圆化机制（Lloyd 迭代）及其效应进行了参数研究。我们发现，在大多数情况下，移动网格比静态网格给出更好的结果，但这并非普遍成立。在物质沿一个方向运动而声波沿另一个方向传播（使得相对于网格波不移动）的情况下，静态网格比移动网格给出更好的结果。此外，我们表明，基于 Voronoi 的移动网格方案由于通量计算与单元面积变化之间的不一致性，会受到一种与分辨率无关的误差影响。我们的代码作为开源软件公开发布，采用面向对象、用户友好的方式设计，便于纳入新算法和物理过程。
引用
@article{arxiv.1410.3219,
title = {Rich: Open Source Hydrodynamic Simulation on a Moving Voronoi Mesh},
author = {Almog Yalinewich and Elad Steinberg and Re'em Sari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.3219},
year = {2015}
}