Entwicklung eines echt mehrdimensionalen, parallelen Finiten Volumenverfahrens für die MHD-Gleichungen in 3D mit Anwendungen auf die Astrophysik - Visualisierung großer, verteilter Datensätze

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In diesem Projekt wird die von M. Frey ursprünglich für die Eulergleichungen der Gasdynamik entwickelte "Method of Transport" (MoT) weiterentwickelt und auf die dreidimensionalen magnetohydrodynamischen Gleichungen (MHD) angewendet. Das Verfahren wurde seit Beginn der Förderung auf blockstrukturiert adaptiv verfeinerten, cartesischen Gittern implementiert und soll mittels eines Gebietszerlegungs-Verfahrens auf einem Cluster von Workstations parallelisiert werden. Die Gitteradaption wird dabei durch residuenbasierte Fehlerindikatoren gesteuert werden. Ferner soll das Programm in dieser und der kommenden Antragsperiode um Randbedingungen in allgemeineren Geometrien erweitert werden. Für die idealen MHD-Gleichungen soll der Algorithmus an typischen Modellproblemen validiert und mit dem zentralen Differenzenverfahren von Nessyahu und Tadmor verglichen werden. Unter Hinzunahme weiterer, nichtidealer physikalischer Mechanismen sollen komplexe astrophysikalische Probleme gerechnet werden.Ferner sollen zugeschnitten auf die verteilten Datensätze aus den MHD-Rechnungen in diesem Projekt effiziente Visualisierungsmethoden entwickelt werden. Die zu entwickelnden Methoden setzen dabei auf einer allgemeinen Klasse von verteilten Diskretisierungen auf, wie sie in typischen GebietszerlegungsVerfahren auftreten. Damit werden sich dann auch sehr große verteilte Datenmengen in diesem und anderen Projekten des Schwerpunktprogramms interaktiv graphisch aufbereiten und analysieren lassen.