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基于多维Riemann解算器的高阶有限体积格式在非结构网格上的无散度MHD。 (英文) Zbl 1351.76092号

摘要:最近的文献报道了磁流体力学(MHD)无发散有限体积格式的一些进展。几乎所有这些进步都局限于结构化网格。然而,为了保持完整的几何通用性,在非结构化网格上的MHD无发散格式方面取得类似的进展也非常重要。此类方案使用交错的Yee型网格,其中所有流体力学量(质量、动量和能量密度)均以单元为中心,而磁场以面为中心,电场(对磁场的时间更新非常有用)以边缘为中心。为了使非结构网格上的MHD方程有高精度的有限体积格式成为可能,本文将三个重要进展结合在一起。首先,研究表明,使用经典的以细胞为中心的WENO算法,可以对二维和三维非结构化网格进行无发散的磁场WENO重建,而无需对人脸上的磁场进行WENO重建。这是通过一种新的约束(L_2)投影算子实现的,该算子在每个时间步长中用作以细胞为中心的WENO重建的后处理器,从而使磁场变得局部和全局无发散。其次,研究表明,最近开发的真正多维黎曼解算器(称为MuSIC-Riemann解算器)可用于非结构化网格,以获得各边电场的多维上卷表示。第三,上述两项创新与高阶准确的一步ADER时间步长策略配合良好,该策略要求无发散非线性WENO重建过程每一时间步长只执行一次。由此产生的无发散ADER-WENO格式和MuSIC-Riemann解算器为我们在非结构化网格上实现无发散MHD提供了一种有效且易于实现的策略。几个严格的二维和三维问题被证明与这里提出的方法很好地工作。

MSC公司:

76平方米 有限体积法在流体力学问题中的应用
2008年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
76周05 磁流体力学和电流体力学

软件:

音乐里曼
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全文: 内政部

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