求解流体动力学 (HD) 或磁流体动力学 (MHD) 方程的流体模拟在物理学中非常有用,后者对于模拟等离子体特别有用。
当然,这些方程是高度非线性的,准确地求解它们是困难的。我的第一个问题是,在一般情况下,构建解决 HD/MHD 的良好流体模拟有哪些具体的数值挑战?
我也对模拟多相气体的具体案例感兴趣,比如出现在星系晕中的气体。在这种情况下,具体的数字挑战是什么?
求解流体动力学 (HD) 或磁流体动力学 (MHD) 方程的流体模拟在物理学中非常有用,后者对于模拟等离子体特别有用。
当然,这些方程是高度非线性的,准确地求解它们是困难的。我的第一个问题是,在一般情况下,构建解决 HD/MHD 的良好流体模拟有哪些具体的数值挑战?
我也对模拟多相气体的具体案例感兴趣,比如出现在星系晕中的气体。在这种情况下,具体的数字挑战是什么?
从本质上讲,由于涉及的长度尺度,对真实流体行为的模拟是困难的。如果你有湍流,这在流体动力学或磁流体动力学情况中很常见,那么你就会有长度尺度的涡旋,这些涡旋通常远小于你感兴趣的域的大小。在空间和时间上解决它们需要巨大的网格点的数量和大量的时间步长。
除了 Wolfgang 提到的之外,您的所有示例问题都可能产生冲击,这需要我们捕获其他流动问题中可能不存在的波,并且这些波可以跨越需要高分辨率和挑战我们最好的数值方案,甚至在某些情况下收敛。