WENO-Wombat：面向天体物理应用的可扩展五阶约束输运磁流体力学
计算物理
2019-04-03 v1 天体物理仪器与方法
流体动力学
摘要
由于计算能力的提升，高阶欧拉格式可能在未来几年成为天体物理流体湍流与磁场放大模拟的关键手段。我们介绍了将五阶加权本质无振荡（WENO）格式用于约束输运磁流体力学并集成到WOMBAT代码中的实现。我们通过大量测试确立了实现的正确性。我们发现五阶格式在半数分辨率下即可达到与常用二阶格式同等的精度。我们认为，在给定解质量下，新格式在三维中比低阶格式计算效率更高。我们还确立了该求解器在WOMBAT框架中的性能特征。我们的实现利用线程本地内存中的扁平化数组完全向量化。在Intel Broadwell上其性能约为每节点每秒60万网格区。我们给出了代码在Cray XC40机器“Hazel Hen”上多达9.8万核的强扩展测试，在规模下持续性能约为峰值性能的5%。
引用
@article{arxiv.1812.04278,
title = {WENO-Wombat: Scalable Fifth-Order Constrained-Transport Magnetohydrodynamics for Astrophysical Applications},
author = {J. M. F. Donnert and H. Jang and P. Mendygral and G. Brunetti and D. Ryu and T. W. Jones},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.04278},
year = {2019}
}
备注
35 pages, 32 figures