针对带强外磁场的Vlasov-Poisson系统的渐近稳定粒子网格法
数值分析
2015-11-24 v1
摘要
本文讨论利用粒子网格（Particle-In-Cell, PIC）方法对带强外磁场的Vlasov-Poisson系统进行数值求解。在此状态下，经典PIC方法受到与小拉莫尔半径和等离子体频率相关的时间和空间步长稳定性约束。在此，我们提出一种渐近保持（asymptotic-preserving）的PIC格式，其不受这些限制。我们的方法基于已在耗散系统上验证的一阶及高阶半隐式数值格式。此外，当外磁场强度变大时，该方法提供了对引导中心方程（即涡度形式的不可压缩欧拉方程）的一致PIC离散化。我们提出了若干数值实验，对该方法及其底层概念提供了坚实验证。
引用
@article{arxiv.1511.07400,
title = {Asymptotically stable particle-in-cell methods for the Vlasov-Poisson system with a strong external magnetic field},
author = {Francis Filbet and Luis Miguel Rodrigues},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.07400},
year = {2015}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1011.4282, arXiv:1112.1859 by other authors