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采用自适应网格细化的MHD模拟的逐层人工粘度和可视化。 (英语) Zbl 1349.76473号

摘要:我们提出了一种在磁流体动力学(MHD)模拟中使用自适应网格细化(AMR)方法确定人工粘度的数值方法,其中人工粘度由于AMR层次的分辨率水平而自适应地改变。虽然人工粘度的合适值取决于控制方程和目标问题的模型,但可以通过冯·诺依曼稳定性分析来确定。利用新方法“逐级人工粘度法”,利用AMR方法对Rayleigh-Taylor不稳定性(RTI)进行了MHD模拟。通过比较AMR模拟和具有均匀网格和均匀人工粘度(其分辨率与AMR模拟的最高水平相同)的简单模拟的RTI线性增长率,验证了逐级人工粘度方法的有效性。此外,在RTI的非线性阶段,可以清楚地观察到二次不稳定性,其中AMR计算的层次数据结构可视为高分辨率区域像梯田一样上浮。在将该方法应用于一般流体模拟时,可以充分再现小结构的生长,同时可以抑制数值解的发散。

MSC公司:

76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65M50型 涉及偏微分方程初值和初边值问题数值解的网格生成、细化和自适应方法
76瓦05 磁流体力学和电流体力学
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