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格穆努

swMATH ID: 40452
软件作者: Cheong,Patrick Chi-Kit;Lin,Lap-Ming;李,Tjonnie Guang Feng
描述: Gmunu:面向通用相对论流体动力学模拟的基于多重网格的爱因斯坦场方程求解器。我们提出了一个新的开源轴对称广义相对论流体力学程序Gmunu(广义相对论多重网格数值求解器),该程序使用多重网格方法在球面网格上的共形平坦条件(CFC)近似下求解椭圆度量方程。现有的大多数相对论流体动力学代码都基于依赖数值相对论的自由演化方法的公式,其中度量变量由双曲方程确定,而在演化过程中不强制执行约束方程。另一方面,尽管完全约束的进化公式在理论上更具吸引力,并应导致更稳定和准确的模拟,这种方法并没有得到广泛的应用,因为在进化过程中求解椭圆型约束方程通常比双曲型自由进化方案的计算成本更高。多网格方法求解具有离散化层次的微分方程,其计算成本通常低于其他方法,如直接法、松弛法、逐次过松弛法。通过多重网格加速,可以在与求解流体动力学方程类似的时间尺度上求解度量方程。这可能会使完全约束的演化公式在数值相对论模拟中更容易负担。作为评估相对论模拟中多重网格方法的性能和稳健性的第一步,我们开发了一个流体动力学代码,该代码使用标准有限体积方法和多重网格度量解算器来求解CFC近似中的爱因斯坦方程。在本文中,我们介绍了我们的代码Gmunu的方法和实现,以及它在一些基准相对论流体力学问题中的特性和性能
主页: https://arxiv.org/abs/2001.05723
关键词: 数值相对论;广义相对论流体力学;多重网格;共形平坦条件
相关软件: XNS公司;交流电压;HLLE公司
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