Implementation and application of a pseudo-spectral MHD solver combined with an immersed boundary method to support the \(\it DRESDYN\) dynamo experiment
- Das Dynamo-Experiment DRESDYN wird derzeit am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) gebaut. Es besteht aus einem großen zylindrischen Behälter, welcher mit flüssigem Natrium gefüllt ist. Dieser wird in eine Präzessionsbewegung versetzt, wodurch komplexe Strömungsstrukturen entstehen, welche wiederum ein Magnetfeld induzieren können. Um das DRESDYN-Experiment durch numerische Simulationen zu unterstützen wurde der Simulationscode SpecDyn im Rahmen dieser Arbeit entwickelt. Er kombiniert eine hohe Rechengeschwindigkeit aufgrund eines Pseudospektral-Ansatzes mit einer großen Flexibilität in der Randgeometrie, die durch eine Immersed-Boundary-Methode implementiert ist. Der Code ist mittels MPI parallelisiert, um moderne Hochleistungsrechner effizient nutzen zu können. Es werden zunächst die in SpecDyn implementierten Methoden vorgestellt. Anschließend wird der Code verifiziert und es werden Ergebnisse numerischer Experimente im Hinblick auf das DRESDYN-Experiment präsentiert.
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| Author: | Mike WilbertGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-105438 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-10543 |
| Referee: | Rainer GrauerORCiDGND, Horst FichtnerORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2023/12/14 |
| Date of first Publication: | 2023/12/14 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie |
| Date of final exam: | 2023/07/07 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Physik und Astronomie |
| GND-Keyword: | Magnetohydrodynamik; Computersimulation; Dynamo; Magnetfeld; Natrium |
| Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Physik |
| faculties: | Fakultät für Physik und Astronomie |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
