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能量守恒间断伽辽金方法用于Vlasov-Maxwell系统

数值分析 2015-06-18 v2

摘要

本文推广了我们先前针对Vlasov-Ampère (VA)系统的工作思想,发展了用于Vlasov-Maxwell (VM)系统的能量守恒间断伽辽金 (DG) 方法。VM系统是无碰撞磁化等离子体模拟中的基本模型。与文献相比,当磁场不再可忽略时,需要在时间和空间离散化上额外注意,以实现类似类型的守恒。我们提出的方案同时守恒总粒子数和总能量,因此能够获得精确且物理相关的解。我们方法的主要组成部分包括二阶及以上、显式或隐式的能量守恒时间离散化,以及针对Vlasov和Maxwell方程、采用精心挑选的数值通量的DG方法。提供了诸如流式Weibel不稳定性等基准数值测试,以验证方案的精度和守恒性。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.0008,
  title  = {Energy-conserving Discontinuous Galerkin Methods for the Vlasov-Maxwell System},
  author = {Yingda Cheng and Andrew J. Christlieb and Xinghui Zhong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.0008},
  year   = {2015}
}

备注

arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1306.0931 Add more numerical results on page 28