Energy dissipation in astrophysical simulations: results of the Orszag-Tang test problem

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F47813059%3A19630%2F23%3AA0000273" target="_blank" >RIV/47813059:19630/23:A0000273 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://proceedings.physics.cz/wp-content/uploads/2023/12/23_25_14_kay.pdf" target="_blank" >https://proceedings.physics.cz/wp-content/uploads/2023/12/23_25_14_kay.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Energy dissipation in astrophysical simulations: results of the Orszag-Tang test problem

Popis výsledku v původním jazyce

The magnetic field through the magnetic reconnection process affects the dynamics and structure of astrophysical systems. Numerical simulations are the tools to study the evolution of these systems. However, the resolution, dimensions, resistivity, and turbulence of the system are some important parameters to take into account in the simulations. In this paper, we investigate the evolution of magnetic energy in astrophysical simulations by performing a standard test problem for MHD codes, Orszag-Tang. We estimate the numerical dissipation in the simulations using state-of-the-art numerical simulation code in astrophysics, PLUTO. The estimated numerical resistivity in 2D simulations corresponds to the Lundquist number ≈ 104 in the resolution of 512 × 512 grid cells. It is also shown that the plasmoid unstable reconnection layer can be resolved with sufficient resolutions. Our analysis demonstrates that in non-relativistic magnetohydrodynamics simulations, magnetic and kinetic energies undergo conversion into internal energy, resulting in plasma heating.

Název v anglickém jazyce

Energy dissipation in astrophysical simulations: results of the Orszag-Tang test problem

Popis výsledku anglicky

The magnetic field through the magnetic reconnection process affects the dynamics and structure of astrophysical systems. Numerical simulations are the tools to study the evolution of these systems. However, the resolution, dimensions, resistivity, and turbulence of the system are some important parameters to take into account in the simulations. In this paper, we investigate the evolution of magnetic energy in astrophysical simulations by performing a standard test problem for MHD codes, Orszag-Tang. We estimate the numerical dissipation in the simulations using state-of-the-art numerical simulation code in astrophysics, PLUTO. The estimated numerical resistivity in 2D simulations corresponds to the Lundquist number ≈ 104 in the resolution of 512 × 512 grid cells. It is also shown that the plasmoid unstable reconnection layer can be resolved with sufficient resolutions. Our analysis demonstrates that in non-relativistic magnetohydrodynamics simulations, magnetic and kinetic energies undergo conversion into internal energy, resulting in plasma heating.

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)

Projekt

<a href="/cs/project/GX21-06825X" target="_blank" >GX21-06825X: Akreující černé díry v nové éře polarizačních rentgenových misí</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název statě ve sborníku

Proceedings of RAGtime 23-25: Workshops on black holes and neutron stars

ISBN

9788075105776

ISSN

2336-5668

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

8

Strana od-do

135-142

Název nakladatele

Slezská univerzita v Opavě, Fyzikální ústav v Opavě

Místo vydání

Opava

Místo konání akce

Opava

Datum konání akce

27. 11. 2023

Typ akce podle státní příslušnosti

WRD - Celosvětová akce

Kód UT WoS článku

—