Entwicklung, Implementation und Validierung eines Finite-Volumen-Verfahrens zur numerischen Lösung der Gleichungen der Magnetohydrodynamik in drei Raumdimensionen unter besonderer Berücksichtigung des Strahlungstransportes

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In diesem Projekt soll ein 3D-Code zur Lösung der mit der Strahlungstransportgleichung gekoppelten Gleichungen der idealen Magnetohydrodynamik (MHD) entwickelt, implementiert und validiert werden. Der Code wird angewendet, um Simulationsrechnungen in einem Ausschnitt von Atmosphäre und Konvektionszone der Sonne durchzuführen. Diese sollen insbesondere einen Beitrag zur Erklärung von physikalischen Phänomenen wie der Bildung von Sonnenflecken und der Entstehung aktiver Regionen in der Nähe aufsteigender Flußröhren leisten.Zur Lösung der Gleichung der idealen MHD wird ein lokal-adaptives, zeitgenaues Finite-Volumen-Verfahren formal höherer Ordnung auf unstrukturierten Gittern eingesetzt, das auch die Behandlung partiell ionisierter Fluide ermöglichen soll. Künstliche Randbedingungen sind einzuführen. Das Verfahren wird mit einem effizienten Löser für die Strahlungstransportgleichung gekoppelt. Um die notwendig hohe Auflösung zu erreichen, wird der serielle Code auf einem shared-memory Rechner parallelisiert. Das gesamte Projekt erfolgt in enger Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Herrn Schüssler.