服从 Charney-Hasegawa-Mima 动力学的无碰撞静电漂移波湍流的格子玻尔兹曼模型
等离子体物理
2021-09-28 v2 计算物理
摘要
实现了一种用于磁化等离子体中绝热漂移波湍流的 Charney-Hasegawa-Mima (CHM) 模型的格子玻尔兹曼方法 (LBM) 途径。CHM-LBM 模型包含势的正压状态方程、一个包含类似于准地转模型中科里奥利力的叉乘的力项，以及密度梯度源项。所得格子玻尔兹曼模型方程的展开导出冷离子流体的连续性和动量方程，其在漂移排序下类似于 CHM 动力学。将标准测试用例（单极子传播、稳定漂移模和衰减湍流）的数值解与直接离散 CHM 方程的传统有限差分格式所得结果进行比较。除密度梯度方向上的额外剪切外，该 LB 格式类似于特征 CHM 动力学。出现的剪切随漂移比减小，并归因于底层 LBM 的可压缩极限。
引用
@article{arxiv.1502.05833,
title = {Lattice Boltzmann model for collisionless electrostatic drift wave turbulence obeying Charney-Hasegawa-Mima dynamics},
author = {M. Held and A. Kendl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.05833},
year = {2021}
}
备注
Lattice Boltzmann model; Charney-Hasegawa-Mima equation; plasma physics; electrostatic drift wave turbulence; magnetised plasma turbulence;