光滑粒子磁流体动力学 III. 多维测试与 div B = 0 约束
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
在前两篇论文中（Price & Monaghan 2004a,b），我们描述了一种利用光滑粒子流体动力学（SPH）方法求解磁流体动力学（MHD）方程的算法。该算法采用耗散项以捕获冲击波，并在两套等压和等温 MHD 的一维问题中进行了广泛测试。本文探讨了该算法的多维方面，细化了前两篇论文中许多方面，并特别关注代码保持磁场 div B = 0 约束的能力。具体而言，我们采用 Dedner 等人（2002）最近提出的超厄尔米特型消散清理方法，结合前两篇论文中推导的在磁发散不为零情况下的 MHD 方程一致性形式。还考察了各种保持发散自由条件的投影方法。最后，该算法被测试于多维问题，这些问题用于测试最近的网格型 MHD 代码。这些测试的一个重要发现是，在 SPMHD 中，发散误差的大小取决于用于计算粒子属性的邻居数，只与粒子总数轻微相关。尽管仍可对该算法进行许多改进，但我们的结果表明，该方法已成熟，可用于当前感兴趣的研究，如星形成问题。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0509083,
title = {Smoothed Particle Magnetohydrodynamics III. Multidimensional tests and the div B = 0 constraint},
author = {D. J. Price and J. J. Monaghan},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0509083},
year = {2009}
}
备注
Here is the latest offering in my quest for a decent SPMHD algorithm. 26 pages, 15 figures, accepted for publication in MNRAS. Version with high res figures available from http://www.astro.ex.ac.uk/people/dprice/pubs/spmhd/spmhdpaper3.pdf