Вычислительная магнитогидродинамика - Computational magnetohydrodynamics

Вычислительная магнитогидродинамика (КМГД) быстро развивающаяся отрасль магнитогидродинамика который использует численные методы и алгоритмы для решения и анализа проблем, связанных с электропроводящими жидкостями. Большинство методов, используемых в CMHD, заимствованы из хорошо зарекомендовавших себя методов, используемых в Вычислительная гидродинамика. Сложность в основном возникает из-за наличия магнитное поле и его связь с жидкостью. Один из важных вопросов - численное поддержание ${displaystyle abla cdot {mathbf {B}} = 0}$ (сохранение магнитный поток ) состояние, от Уравнения Максвелла, чтобы избежать нереалистичных эффектов, а именно магнитные монополи, в решениях.

Коды MHD с открытым исходным кодом

Карандашный код
Сжимаемый резистивный МГД, внутренне бездивергентный, модуль встроенных частиц, явная конечно-разностная схема, производные высокого порядка, Fortran95 и C, распараллеливание до сотен тысяч ядер. Исходный код доступен.
РАМСЕС
RAMSES - это открытый исходный код для моделирования астрофизических систем с самогравитирующими, намагниченными, сжимаемыми радиационными потоками жидкости. Он основан на Адаптивное уточнение сетки (AMR) на полностью резьбовом градуированном октодереве. RAMSES написан на Fortran 90 и интенсивно использует Интерфейс передачи сообщений (MPI) библиотека.^[1]^[2] Исходный код доступен.
РамзесГПУ
RamsesGPU - это MHD-код, написанный на C ++, на основе оригинального РАМСЕС но только для регулярной сетки (нет AMR ). Код был разработан для работы на больших кластерах GPU (NVIDIA графические процессоры), поэтому распараллеливание опирается на MPI для распределенной обработки памяти, а также язык программирования CUDA для эффективного использования GPU Ресурсы. Поддерживаются статические гравитационные поля. Реализованы различные методы конечных объемов. Исходный код доступен.
Афина
Athena - это сеточный код для астрофизической магнитогидродинамики (МГД). Он был разработан в первую очередь для исследования межзвездной среды, звездообразования и аккреционных потоков.^[3] Исходный код доступен.
EOF-библиотека
EOF-Library - это программа, которая объединяет Элмер ФЭМ и OpenFOAM пакеты моделирования. Это обеспечивает эффективную интерполяцию внутреннего поля и связь между заключительный элемент и конечный объем рамки. Возможные области применения: MHD, конвективное охлаждение электрических устройств, промышленное физика плазмы и микроволновое нагревание жидкостей.^[4]

Коммерческие коды MHD

Смотрите также

дальнейшее чтение

Торо, Э. Ф. (1999), Решатели Римана и численные методы гидродинамики, Springer-Verlag.
Ледвина, С. А .; Ю.-Дж. Ма; Э. Каллио (2008). «Моделирование и моделирование текущей плазмы и связанных с ней явлений». Обзоры космической науки. 139 (1–4): 143–189. Bibcode:2008ССРв..139..143Л. Дои:10.1007 / s11214-008-9384-6.

внешняя ссылка

NCBI

[Teyssier2002-1] Тейсье, Р. (2002). «Космологическая гидродинамика с адаптивным уточнением сетки. Новый код высокого разрешения RAMSES». Астрономия и астрофизика. 385: 337–364. arXiv:Astro-ph / 0111367. Bibcode:2002A & A ... 385..337T. Дои:10.1051/0004-6361:20011817.

[Gheller-2] Геллер, К; Ван, П; Vazza, F; Тейсье, Р. (28 сентября 2015 г.). «Численная космология на GPU с Энцо и Рамзесом». Journal of Physics: Серия конференций. 640 (1): 012058. arXiv:1412.0934. Bibcode:2015JPhCS.640a2058G. Дои:10.1088/1742-6596/640/1/012058. Получено 1 июля 2016.

[Stone-3] Стоун, Джеймс М .; Гардинер, Томас А .; Teuben, Питер; Хоули, Джон Ф .; Саймон, Джейкоб Б. (сентябрь 2008 г.). "Афина: новый код астрофизической МГД". Серия дополнений к астрофизическому журналу. 178 (1): 137–177. arXiv:0804.0402. Bibcode:2008ApJS..178..137S. Дои:10.1086/588755.

[4] Венцельс, Юрис; Робак, Питер; Гежа, Вадим (01.01.2019). «Библиотека EOF: соединитель с открытым исходным кодом Elmer FEM и OpenFOAM для электромагнетизма и гидродинамики». Программное обеспечениеX. 9: 68–72. Bibcode:2019SoftX ... 9 ... 68 В. Дои:10.1016 / j.softx.2019.01.007. ISSN 2352-7110.

[1]

[2]

[3]

[4]