Алгоритм для решения нестационарных задач гравитационной газовой динамики: комбинация метода SPH и сеточного метода вычисления гравитационного потенциала

Для решения нестационарных уравнений гравитационной газовой динамики в приближении тонкого диска предложен новый численный алгоритм. Алгоритм основан на комбинации бессеточного метода сглаженных частиц (SPH, Smoothed Particle Hydrodynamics) и метода свeртки для решения уравнения Пуассона на декартовой сетке. Данный метод обладает высокой производительностью за счет того, что сеточная функция потенциала вычисляется и хранится только в плоскости диска. Работоспособность алгоритма демонстрируется в численных экспериментах по формированию структур в околозвездном диске. Сравнение результатов, полученных с использованием сеточных методов решения уравнения Пуассона в декартовой и цилиндрической геометрии, показало, что в обоих случаях удается воспроизвести решения с осевой симметрией и формирование уединенных областей повышенной плотности.