极陡密度梯度下稳定的光滑粒子磁流体动力学
天体物理仪器与方法
2015-06-23 v1
摘要
光滑粒子磁流体动力学（SPMHD）方程，即便采用了迄今提出的各种不稳定性修正，在极陡密度梯度与可变光滑长度形式必然结合时，仍被观察到是不稳定的。此处我们更详细地考察了LBP2015中对SPMHD方程所做的修正，该修正通过将感应方程和各向异性力方程中的光滑长度替换为平均光滑长度项来解决此不稳定性。接着我们探究了所采用平均的选择，并比较了其对一个测试的“盒中圆柱”问题以及磁化分子云核坍缩的影响。我们发现，除二次平均在低分辨率下存在一些良性数值效应外，该形式对平均的选择是稳健的，但在复杂模型中必须将平均应用于两个方程；特别是，所考虑的所有四种平均均展现出相似的守恒性质。这一改进的形式允许探索任意小的 sink 粒子和场几何，极大拓展了可用SPMHD建模的天文问题范围。
引用
@article{arxiv.1506.06595,
title = {Stable smoothed particle magnetohydrodynamics in very steep density gradients},
author = {Benjamin T. Lewis and Matthew R. Bate and Joseph J. Monaghan and Daniel J. Price},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.06595},
year = {2015}
}
备注
7 pages, 4 figures. Proceedings of the "10th international SPHERIC workshop", Parma, Italy, 16-18 June 2015