The Метод крупных вихрей для моделирования вырождения МГД турбулентности конечно-разностным гибридным методов

Аннотация

Данная работа посвящена моделированию вырождении магнитогидродинамической (МГД)
турбулентности конечно-разностным гибридным методом (КРГМ), сочетающейся из двух
различных численных методов: конечно-разностный и спектральный. Разработан численный
алгоритм гибридного метода на основе решения уравнения Навье-Стокса и уравнения для
магнитного поля конечно-разностным методом в сочетании с циклической пятидиагональной
матрицей, которая дает точность четвертого порядка по пространству и точность
третьего порядка по времени. Уравнение Пуассона для давление решается спектральным
методом. Для валидации разработанного алгоритма рассматривается классическая задача
трехмерного вихревого потока Тейлора и Грина без учета магнитного поля, и полученные
турбулентные характеристики при моделировании имеют отличные согласование с
результатами аналитического решения на краткосрочном отрезке времени. Также показано,
что разработанный эффективный численный алгоритм может быть использован для
моделирования вырождения магнитогидродинамической турбулентности при различных
числах Рейнольдса.