Вычислительная магнитогидродинамика

Вычислительная магнитогидродинамика (ВМГД) — быстро развивающийся раздел магнитогидродинамики , который использует численные методы и алгоритмы для решения и анализа задач, связанных с электропроводящими жидкостями. Большинство методов, используемых в CMHD, заимствованы из хорошо зарекомендовавших себя методов, используемых в вычислительной гидродинамике . Сложность в основном возникает из-за наличия магнитного поля и его связи с жидкостью. Одним из важных вопросов является поддержание численного состава $\nabla \cdot {\mathbf {B} }=0$ (сохранения магнитного потока ) из уравнений Максвелла , чтобы избежать присутствия нереалистичных эффектов, а именно магнитных монополей в решениях .

обеспечение MHD с открытым исходным кодом Программное

Карандашный код
Сжимаемая резистивная МГД, без дивергенций, модуль встроенных частиц, явная схема с конечными разностями, производные высокого порядка, Fortran95 и C, распараллеливание до сотен тысяч ядер. Исходный код доступен.
РАМЗЕС
RAMSES — это программа с открытым исходным кодом для моделирования астрофизических систем, в которых присутствуют самогравитирующие, намагниченные, сжимаемые, излучающие потоки жидкости. Он основан на методе адаптивного уточнения сетки (AMR) на полностью многопоточном градуированном октодереве. RAMSES написан на Фортране 90 и интенсивно использует библиотеку интерфейса передачи сообщений (MPI). ^[1]^[2] Исходный код доступен.
РамзесГПУ
RamsesGPU — это MHD-программа, написанная на C++, основанная на оригинальном RAMSES , но только для обычной сетки (без AMR ). Код был разработан для работы на больших кластерах графических процессоров ( графических процессоров NVIDIA ), поэтому распараллеливание основано на MPI для распределенной обработки памяти, а также на языке программирования CUDA для эффективного использования ресурсов графического процессора . Поддерживаются статические гравитационные поля. Реализованы различные методы конечного объема. Исходный код доступен.
Афина
Athena — это сеточная программа для астрофизической магнитогидродинамики (МГД). Он был разработан в первую очередь для изучения межзвездной среды, звездообразования и аккреционных потоков. ^[3] Исходный код доступен.
EOF-библиотека
EOF-Library — это программное обеспечение, объединяющее пакеты моделирования Elmer FEM и OpenFOAM . Это обеспечивает эффективную интерполяцию внутреннего поля и связь между конечным элементом и структурами конечного объема . Потенциальные применения — МГД, конвективное охлаждение электрических устройств, промышленная физика плазмы и микроволновый нагрев жидкостей. ^[4]

Программное обеспечение MHD с исходным кодом закрытым

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Тейсье, Р. (2002). «Космологическая гидродинамика с адаптивным уточнением сетки. Новая программа высокого разрешения под названием RAMSES». Астрономия и астрофизика . 385 : 337–364. arXiv : astro-ph/0111367 . Бибкод : 2002A&A...385..337T . дои : 10.1051/0004-6361:20011817 . S2CID 5504247 .
^ Геллер, К; Ван, П; Вазза, Ф; Тейсье, Р. (28 сентября 2015 г.). «Численная космология на ГПУ с Энцо и Рамзесом» . Физический журнал: серия конференций . 640 (1): 012058.arXiv : 1412.0934 . Бибкод : 2015JPhCS.640a2058G . дои : 10.1088/1742-6596/640/1/012058 . S2CID 118194615 . Проверено 1 июля 2016 г.
^ Стоун, Джеймс М.; Гардинер, Томас А.; Тойбен, 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 . Бибкод : 2008ApJS..178..137S . дои : 10.1086/588755 . S2CID 10934839 .
^ Венсельс, Юрис; Робак, Питер; Гежа, Вадим (01.01.2019). «Библиотека EOF: Elmer FEM и соединитель OpenFOAM с открытым исходным кодом для электромагнетизма и гидродинамики» . Программное обеспечениеX . 9 : 68–72. Бибкод : 2019SoftX...9...68V . дои : 10.1016/j.softx.2019.01.007 . ISSN 2352-7110 .

Брио М., Ву CC (1988), «Разностная схема против ветра для уравнений идеальной магнитогидродинамики», Journal of Computational Physics , 75 , 400–422.
Анри-Мари Дамевен и Клаус А. Хоффманн (2002), «Разработка схемы Рунге-Кутты с TVD для магнитогазодинамики», Журнал космических аппаратов и ракет , 34 , № 4, 624–632.
Роберт В. МакКормак (1999), «Метод сохранения формы против ветра для идеальных уравнений магнитной гидродинамики», AIAA-99-3609 .
Роберт В. МакКормак (2001), «Метод сохранения формы для динамики магнитной жидкости», AIAA-2001-0195 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Торо, Э.Ф. (1999), Решатели Римана и численные методы гидродинамики , Springer-Verlag.
Ледвина, С.А.; Ю.-Ж. Ма; Э. Каллио (2008). «Моделирование и моделирование текущей плазмы и связанных с ней явлений». Обзоры космической науки . 139 (1–4): 143–189. Бибкод : 2008ССРв..139..143Л . doi : 10.1007/s11214-008-9384-6 (неактивен 3 мая 2024 г.). S2CID 121999061 . {{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на май 2024 г. ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

NCBI

[Teyssier2002-1] Тейсье, Р. (2002). «Космологическая гидродинамика с адаптивным уточнением сетки. Новая программа высокого разрешения под названием RAMSES». Астрономия и астрофизика . 385 : 337–364. arXiv : astro-ph/0111367 . Бибкод : 2002A&A...385..337T . дои : 10.1051/0004-6361:20011817 . S2CID 5504247 .

[Gheller-2] Геллер, К; Ван, П; Вазза, Ф; Тейсье, Р. (28 сентября 2015 г.). «Численная космология на ГПУ с Энцо и Рамзесом» . Физический журнал: серия конференций . 640 (1): 012058.arXiv : 1412.0934 . Бибкод : 2015JPhCS.640a2058G . дои : 10.1088/1742-6596/640/1/012058 . S2CID 118194615 . Проверено 1 июля 2016 г.

[Stone-3] Стоун, Джеймс М.; Гардинер, Томас А.; Тойбен, 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 . Бибкод : 2008ApJS..178..137S . дои : 10.1086/588755 . S2CID 10934839 .

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

[1]

[2]

[3]

[4]