BETHE hydro公司

BETHE Hydro:天体物理模拟的任意拉格朗日-欧拉多维流体动力学程序。本文描述了一种新的一维和二维(1D和2D)天体物理模拟的流体动力学程序BETHE hydro,它使用时间相关的任意非结构网格。流体力学算法的核心是任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法,其中梯度算子和散度算子通过支持算子方法兼容。我们提出了使用支撑算子技术进行有限差分的一维和二维重力解算器,所得线性方程组采用一维模拟的三对角法和二维模拟的迭代多重网格预处理共轭梯度法求解。旋转项包含在使用柱坐标的二维计算中。我们记录了抑制沙漏运动的子单元压力算法与子单元重映射算法之间的不兼容性,并提出了一个改进的子单元压力方案,以避免这个问题。该代码的优点包括一个简单的结构,能够简单地包含额外的物理包,能够使用通用的状态方程,最重要的是,能够在依赖时间的任意网格上求解自引力流体动力学流。在下文中,我们详细描述了所采用的数值技术,并通过大量的测试证明了BETHE hydro能够找到具有二阶收敛性的精确解。