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目次

輻射電磁流体シミュレーションの基礎

輻射電磁流体シミュレーションの基礎 （シリーズ〈宇宙物理学の基礎〉）

  • 松本 倫明（著）／ 大須賀 健（著）／ 須佐 元（著）
    第1章　シミュレーション概論
    1.1 数値シミュレーションとは
    1.2 天文数値シミュレーション
    1.3 本書で扱う数値計算法
    1.4 支配方程式の分類
    1.5 陽解法と陰解法
    1.6 流体シミュレーションのフレームワーク

    第2章　格子法を用いた数値流体力学の基礎
    2.1 連続的な物理量の離散化
    2.2 有限差分法と精度
    2.3 線形波動方程式
    2.4 安定性と風上差分法
    2.5 有限体積法と数値流束
    2.6 境界条件
    2.7 線形波動方程式の数値解法
    2章の章末問題

    第3章　流体力学の数値解法
    3.1 圧縮性流体力学の基本
    3.2 1次元の解法
    3.3 空間精度の高次精度化
    3.4 時間精度の高次精度化
    3.5 1次元問題の計算例
    3.6 多次元化
    3章の章末問題


    第4章　磁気流体力学の数値解法
    4.1 磁気流体力学の基本
    4.2 HLL法（HLLD法の導入へ向けて）
    4.3 MHDのリーマン解：HLLD法
    4.4 磁場の発散
    4.5 計算例
    4章の章末問題

    第5章　流体力学および磁気流体力学の拡張
    5.1 外場
    5.2 自己重力
    5.3 適合格子細分化法（AMR法）
    5.4 シンク粒子
    5.5 相対論的流体力学
    5.6 相対論的磁気流体力学
    5章の章末問題

    第6章　簡易的な輻射流体計算法
    6.1 光学的に薄い極限での計算法
    6.2 光学的に厚い極限での計算法
    6.3 光源からの直接光だけを解く場合の計算法
    6章の章末問題

    第7章　基本的な輻射流体計算法
    7.1 流束制限拡散近似を用いた計算法
    7.2 M1法を用いた計算法
    7.3 テスト計算
    7章の章末問題

    第8章　相対論的輻射流体の計算法
    8.1 M1閉包を用いた計算法
    8.2 エディントン近似を用いた計算法
    8.3 変動エディントン因子法を用いた計算法
    8.4 輻射輸送直接法
    8.5 テスト計算
    8章の章末問題

    第9章　SPH法
    9.1 SPH法のアイデア
    9.2 カーネル近似と物理量の表現
    9.3 ラグランジュ的離散化
    9.4 SPH法による流体の基礎方程式
    9.5 重力の計算：ツリー法
    9.6 SPH法における時間積分
    9.7 テスト問題
    9章の章末問題

    第10章　SPH法における輻射流体力学
    10.1 光線追跡法（光源からの直接光の吸収）
    10.2 電離波面の伝播
    10.3 SPH法における流束制限拡散近似
    10.4 流束制限拡散近似法のテスト問題
    10章の章末問題

    付録
    A 輻射流体力学の基礎方程式
    B 代表的な輻射輸送計算法の概要

    コラム　数値計算の猿知恵
    計算が壊れたよ．NaNとかInfって何？／FortranかCか／開発環境／再現性のないNaN／解析の自動化／可視化とデータ処理／弟子入りのすゝめ／write文/printf文による泥臭いデバッグ／どこまでチューニング？／コード作成は牛歩戦術／解像度を変えてチェック！／バージョン管理／コンパイルオプションとdebugger／Fortranではimplicit none

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