【摘 要】
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背景太阳风的研究是行星际扰动传播预测空间天气状况的基础,磁流体(MHD)模拟是背景太阳风研究的重要手段。本文侧重计算技术层面,采用一种新的数值计算方式,控制方程采用Idea
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
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背景太阳风的研究是行星际扰动传播预测空间天气状况的基础,磁流体(MHD)模拟是背景太阳风研究的重要手段。本文侧重计算技术层面,采用一种新的数值计算方式,控制方程采用Ideal GLM-MHD格式处理磁场散度:将计算过程中产生的磁场散度以ch的速度向计算区域外传播,消去磁场散度;重构部分使用受约束的最小二乘方法,将磁场散度作为约束条件添加到重构中,并对磁场散度方程推导,得到磁场修正项,进一步对重构后的磁场梯度进行修正;通量计算采用满足热力学第二定律的熵守恒格式,该格式能够确保在计算过程中熵不增,保证数值稳定。本文利用面向对象,高内聚和低耦合的思想,分模块的实现算法。用户可以轻易的切换算法的某个模块,有的只需要改一下配置文件,而程序的整体框架不需要做任何改动。最后将编好的算法用于数值算例上,算法可以很好地模拟三维MHD问题,具有很好的精度和稳定性。
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