光滑粒子磁流体动力学中的小尺度湍流发电机

超音速湍流被认为是恒星形成的关键。我们进行了光滑粒子磁流体动力学（SPMHD）模拟，研究超音速湍流中磁场的小尺度发电机放大。计算使用以马赫数10的均方根速度驱动的等温气体，使得条件代表了银河系中恒星形成的分子云。磁能的增长被追踪了10个数量级直至达到饱和，即动能的几个百分点。我们的发电机计算结果与基于网格的方法的结果进行了比较，发现其统计量和定性行为高度一致。模拟利用了我们开发的最新算法进展，特别是一种新的散度清理方法以维持磁场的无散度约束，以及一种减少磁激波捕获方案数值耗散的方法。我们证明了我们的散度清理方法可用于实现$\nabla \cdot {\bf B}=0$达到机器精度，尽管计算代价显著。