Numerical simulations of compressible magnetohydrodynamic flows, in a spherical geometry, anglais

Download or read book Numerical simulations of compressible magnetohydrodynamic flows, in a spherical geometry, anglais written by Lorenzo Valdettaro and published by . This book was released on 1992 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette thèse nous proposons une méthode de résolution numérique des équations MHD compressibles en géométrie sphérique basée sur une méthode pseudo-spectrale. Nous développons un schéma de résolution temporelle semi-implicite pour les termes diffusifs et les termes d'onde, qui permet de nous affranchir des contraintes sur le pas en temps d'une méthode purement explicite. La mise en œuvre numérique s'avère être aisée, et efficace lorsque le nombre de mach est proche de 1. Nous étudions ensuite l'erreur d'arrondi commise lors de la transformée de Fourier rapide, qui constitue l'une des briques de base du code numérique, et nous dégageons une nouvelle limitation théorique sur l'erreur d'arrondi commise par cet algorithme. Nous nous tournons ensuite vers les applications physiques. Nous étudions en premier lieu la convection compressible à l'intérieur d'une coquille sphérique à nombre de Rayleigh modéré (jusqu'à 20 fois le nombre de Rayleigh critique). Nous classifions les différents modes de convection stationnaire, périodique et bi-périodique. Nous abordons ensuite l'effet dynamo en effectuant une simulation numérique à grande résolution (utilisant 1000000 de points). L'écoulement compressible turbulent est dominé par des vortex cycloniques qui s'étendent sur toute l'épaisseur de la couche sphérique. Une partie du champ magnétique est créé dans ces vortex et advecte par eux. Une seconde zone de production de champ magnétique est située à la base de la zone convective, où l'on observe une forte rotation différentielle. Enfin, nous nous intéressons dans les écoulements MHD compressibles turbulents, et nous appliquons l'étude au cas des disques d'accrétion. Nous proposons pour ces objets un scénario de dissipation turbulente qui est en accord avec les observations.