用动力低秩近似加速动力学剪切 Alfvén 波模拟
计算物理
2023-07-03 v1 数值分析
数值分析
摘要
我们针对用于描述强磁化等离子体的陀螺动力学模型，提出了一种动力低秩算法。该低秩近似基于沿磁场平行与垂直变量的分解，正如底层问题的物理所提示的那样。我们展示所得格式即使秩为 1 也能精确恢复色散关系。随后我们对动力学剪切 Alfvén 波进行模拟，表明采用所提动力低秩算法可在计算时间与内存消耗上均实现急剧的缩减（多个数量级）。我们还比较了鲁棒一阶与二阶投影分裂、BUG（亦称非传统）以及增广 BUG 积分器的性能，以及基于 FFT 的谱离散与 Lax–Wendroff 离散。
引用
@article{arxiv.2306.17526,
title = {Accelerating the simulation of kinetic shear Alfv\'en waves with a dynamical low-rank approximation},
author = {Lukas Einkemmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17526},
year = {2023}
}