輻射電磁流体シミュレーションの基礎

天体の構成要素のガスを記述する磁気流体力学や輻射流体力学の数値シミュレーションに焦点を当てる。天文学の発展を、観測とともに牽引する天文シミュレーションの入門書。

天文学における数値シミュレーションの実践的な内容を提供する一冊。数値流体力学を中心に初学者から学べるよう工夫を凝らした。

目次

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

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