用于扩散标度下动力学方程的时空混合并行-纯正方法

我们提出了一种新型多尺度数值方法，结合时并行计算与混合域自适应，用于扩散标度下的线性碰撞动力学方程。该方法通过两种互补策略来解决动力学仿真的计算挑战：一种是采用粗糙流体求解器实现高效的时间推进，另一种是采用基于扰动分析的动态空间域自适应的细粒度、空间混合化求解器以保证准确性。域自适应由两种准则决定：一种衡量局部速度平衡的偏离程度，另一种基于计算域中可用的所有宏观量。渐近保持的微-宏分解框架处理原问题的刚性。该完全混合方法通过利用渐近流体模型的低维度数，同时通过选择性动力学分辨率保持准确性，显著降低了与完全动力学方法相比的计算成本。该方法在各种动力学尺度范围内展示了显著的加速能力和效率提升。