[磁気流体] Orszag-Tangの渦問題

読み方が未だに不明。オルザグ・タン?

これ自身は特に宇宙物理と関係ありません。しかし、これは宇宙磁気流体シミュレーションのテスト計算として有名です。この問題は1998年のOrszagとTangの論文で初めて示されました。

初期条件は下記のように設定します。

シミュレーション領域はx ∈[0, 1], y ∈[0, 1]、全方位に周期境界条件を課しています。流速はHLLD法、PPMによる空間3次精度、TVD Runge-Kuttaによる時間3次精度を用いてます。解像度は512×512にしました。

この問題の大切なところは、幾重にも重なる衝撃波や渦の複雑な構造を解けているか、そして∇・B=0条件が計算を破綻させない範囲で満たされているかがわかります。

下の図がt=0.5のときの圧力p_thのシミュレーション結果、そして動画もアップしました。複雑な模様に癒されていただければ幸いです。

 

 

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