Divergenz- und Carbuncle-freie Godunov-Typ Verfahren für die Magnetohydrodynamik

点击翻译按钮获取中文摘要

Zwei dem numerischen Verfahren zuzurechnende Störungen erschweren die Simulation kompressibler magnetohydrodynamischer Strömungen, wie sie in der Astrophysik etwa auf der Sonnenoberfläche, im Sonnenwind oder bei sogenannten Akkretionsscheiben vorkommen: Das Auftreten magnetischer Ladungen und das (nichtphysikalische) Zusammenbrechen von Stoßfronten. Ersteres liegt an einer unzureichenden Approximation der Divergenzbedingung an das magnetische Feld, zweiteres an einer nichtadäquaten numerischen Viskosität. Im Unterschied zu bisherigen Ansätzen ist es das Ziel des beantragten Vorhabens, beide Probleme in der numerischen Flussberechnung selbst, dem Riemannlöser, gekapselt zu lösen. Dies führt durch die bessere Datenlokalität und die vereinfachte Implementierung - es muss nur ein einzelnes Modul eines Simulationsprogramms ersetzt werden - zu einer deutlichen Ersparnis an Rechen- und Arbeitszeit.