ryujin：高性能有限元求解器，助力气体动力学模拟

ryujin：高性能有限元求解器，助力气体动力学模拟

ryujin High-performance high-order finite element solver for hyperbolic conservation equations 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ry/ryujin

项目介绍

ryujin 是一款高性能的高阶配置型有限元求解器，专为求解守恒方程如可压缩Navier-Stokes和Euler方程而设计。该求解器采用凸限制技术，确保不变域保持，并利用有限元库 deal.II 和向量类 SIMD 库，从而保持重要的物理不变量，且无需使用额外的调节参数即可保证稳定性。ryujin 是一款开源软件，遵循 Apache License 2.0 和 LLVM 异常条款。

项目技术分析

ryujin 的核心是凸限制技术，这是一种确保守恒方程求解过程中不变域保持的有效方法。它通过使用 deal.II 库和 SIMD 向量类库，实现了高效率的并行计算。deal.II 是一个面向科学计算和工程的有限元软件库，提供了丰富的工具和模块，而 SIMD 向量类库则通过数据级的并行性提升了计算速度。

ryujin 支持以下方程模块，通过参数标志进行选择：

• equation = euler：针对可压缩Euler方程的优化求解器模块，采用多项式状态方程。
• equation = euler aeos：针对可压缩Euler方程的通用求解器模块，支持任意或表格状态方程。
• equation = navier stokes：针对可压缩Navier-Stokes方程的优化求解器模块，包括多项式状态方程、牛顿流体模型以及傅里叶热流定律。
• equation = shallow water：浅水方程模块。
• equation = scalar conservation：标量守恒方程模块，具有贪婪波速估计、基于熵-粘度算子技术的通用指标和可定制的凸限制器。

项目技术应用场景

ryujin 的应用场景主要集中在流体动力学领域，尤其是在气体动力学模拟方面。它可以用于研究航空航天领域中的气流特性、气象学中的风暴模拟、工业工程中的流体结构交互等问题。ryujin 的高性能和稳定性使其成为解决这些复杂问题的理想选择。

项目特点

1. 高性能计算：利用并行计算技术，ryujin 能够高效地处理大规模问题。
2. 不变域保持：通过凸限制技术，确保求解过程中的物理不变量得到保持。
3. 通用性和灵活性：支持多种守恒方程的求解，并允许用户自定义方程和限制器。
4. 开源自由：遵循 Apache License 2.0，用户可以自由使用、修改和分发。
5. 丰富的文档和资源：提供详细的安装和使用指南、在线文档和视频教程，帮助用户快速上手。

ryujin 的开发团队由来自多个高校和科研机构的专家组成，他们的专业背景和丰富经验为项目的成功提供了有力保障。

总结而言，ryujin 是一款功能强大、应用广泛的开源有限元求解器，适用于气体动力学等多个领域。其高性能、通用性和开源特性使其成为科研人员和工程师的理想选择。通过使用 ryujin，用户可以更加高效地求解复杂的守恒方程，推动相关领域的研究与发展。

ryujin High-performance high-order finite element solver for hyperbolic conservation equations 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ry/ryujin