La magnetohidrodinámica computacional (CMHD por sus siglas en inglés) es una rama de la magnetohidrodinámica en rápido desarrollo que utiliza métodos numéricos y algoritmos para resolver y analizar problemas relacionados con fluidos conductores de electricidad. La mayoría de los métodos utilizados en la CMHD se han tomado de las técnicas bien establecidas empleadas en la dinámica de fluidos computacional. La complejidad se debe principalmente a la presencia de un campo magnético y a su acoplamiento con el fluido. Una de las cuestiones importantes es mantener numéricamente la condición (conservación del flujo magnético), derivada de las ecuaciones de Maxwell, para evitar la presencia de efectos poco realistas, concretamente monopolos magnéticos, en las soluciones. Software MHD de código abierto Pencil CodeMHD resistiva compresible, intrínsecamente libre de divergencia, módulo de partículas incrustadas, esquema explícito de diferencias finitas, derivadas de alto orden, Fortran95 y C, paralelizado hasta cientos de miles de núcleos. Código fuente disponible.
RAMSESRAMSES Es un programa de código abierto para modelar sistemas astrofísicos, que incluye flujos de fluidos autogravitantes, magnetizados, compresibles y radiativos. Se basa en la técnica de refinamiento adaptativo de malla (AMR) sobre un octree graduado totalmente multihilo. RAMSES está escrito en Fortran 90 y hace un uso intensivo de la biblioteca Message Passing Interface (MPI).Código fuente disponible.
RamsesGPURamsesGPU RamsesGPU es un programa MHD escrito en C++, basado en el RAMSES original, pero solo para mallas regulares (sin AMR). El código ha sido diseñado para ejecutarse en grandes clústeres de GPU (procesadores gráficos NVIDIA), por lo que la paralelización se basa en MPI para el procesamiento de memoria distribuida, así como en el lenguaje de programación CUDA para un uso eficiente de los recursos de la GPU. Se admiten campos de gravedad estáticos. Se han implementado diferentes métodos de volumen finito. El código fuente de RamsesGPU está disponible.
Athena Athena es un programa basado en malla para la magnetohidrodinámica astrofísica (MHD). Se desarrolló principalmente para el estudio del medio interestelar, la formación estelar y los flujos de acreción. El código fuente de Athena está disponible.Código fuente
La biblioteca EOFBiblioteca EOF es un software que acopla los paquetes de simulación Elmer FEM y OpenFOAM. Permite una interpolación interna eficiente de campos y la comunicación entre los marcos de elementos finitos y volúmenes finitos. Las posibles aplicaciones son la MHD, el enfriamiento por convección de dispositivos eléctricos, la física del plasma industrial y el calentamiento por microondas de líquidos. Software MHD de código cerrado UsimUSim MACH2MACH2 STAR-CCM+STAR-CCM+
Véase también Turbulencia magnetohidrodinámica Caudalímetro magnético Modelización de plasmas
Referencias
Brio, M., Wu, C. C.(1988), "An upwind differencing scheme for the equations of ideal magnetohydrodynamics", Journal of Computational Physics, 75, 400–422. Henri-Marie Damevin and Klaus A. Hoffmann(2002), "Development of a Runge-Kutta Scheme with TVD for Magnetogasdynamics", Journal of Spacecraft and Rockets, 34, No.4, 624–632. Robert W. MacCormack(1999), "An upwind conservation form method for ideal magnetohydrodynamics equations", AIAA-99-3609. Robert W. MacCormack(2001), "A conservation form method for magneto-fluid dynamics", AIAA-2001-0195. Lectura adicional Toro, E. F. (1999), Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics, Springer-Verlag.
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