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李东旭

一种精确、高效、稳定的三维磁流体力学非分裂交错网格格式。 （英文） Zbl 1349.76494号

J.计算。物理学。 243269-292（2013年）.
摘要：本文扩展了二维磁流体力学（MHD）的非分裂交错网格格式（USM）[作者和A.E.迪恩同上，第228号，第4期，第952-975页（2009年；Zbl 1330.76093号)]全3D MHD方案。该方案是一种有限体积Godunov方法，由约束传输（CT）方法和高效准确的单步定向无分裂多维数据重建进化算法组成，扩展了Colella的原始二维角点传输迎风（CTU）方法[P.科尔拉同上，87，第1号，171-200（1990年；Zbl 0694.65041号)]. 我们提出了两种3D数据重建进化算法：（1）简化CTU方案和（2）完整CTU方案。简化的3D CTU方案是Collela的2D CTU方法的简单3D扩展的变体，被视为2D USM方案的直接扩展。完整的3D CTU方案是我们的主要3D解算器，其中包括用于稳定性的所有多维交叉导数项。后一种方法在逻辑上类似于3D未拼接CTU方法J.萨尔茨曼[同上，115，第1号，153-168（1994年；Zbl 0813.65111号)]. 我们算法的主要创新点有两个。首先，我们将简化的CTU方案推广到能够在CFL数接近于一的情况下运行的完整CTU方案。这两种方法都利用二维USM算法中开发的横向更新技术来计算横向通量没有解决中间黎曼问题，从而通过减少黎曼解的总数提供具有成本效益的3D方法。所提出的算法简单有效，尤其是当包含维持平面内磁场动力学的多维MHD项时。其次，我们介绍了一种新的CT方案，它利用适当的逆风信息来获取电场的平均值。我们的三维USM方案可以很容易地与各种重建方法（例如，一阶Godunov、二阶MUSCL-Hancock、三阶PPM和五阶WENO）以及多种基于一维的黎曼解算器（例如，局部Lax-Friedrichs、HLLE、HLLC、HLLD和Roe）相结合。3D USM-MHD解算器在芝加哥大学Flash中心的官方Flash版本中提供。

引用于7文件

MSC公司：

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2006年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
76周05 磁流体力学和电流体力学

关键词：

MHD公司;磁流体力学;受限运输;逆风角输送;未拆分方案;交错网格;高阶Godunov方法;大CFL数

引文：

Zbl 1330.76093号;兹伯利0694.65041;Zbl 0813.65111号

软件：

雅典娜;卡斯特罗;闪存;里曼;HE-E1GODF公司;闪存;雅典娜
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{D.Lee}，J.计算。物理学。243269-292（2013年；兹比尔1349.76494）
全文： 内政部 arXiv公司

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