用于Vlasov模拟的多矩平流格式
计算物理
2011-07-06 v1 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
等离子体物理
摘要
我们提出了一种求解平流方程的新数值格式及其在Vlasov模拟中的应用。该格式不仅处理剖面的点值，还将其零阶到二阶分段矩作为因变量，以更好地守恒信息熵。我们开发了一维和二维格式，并表明与其他现有格式相比，它们在合理使用计算资源的情况下提供了相当精确的解。二维格式能够以极小的数值扩散，准确求解高斯剖面的刚体旋转问题达一百多个旋转周期。这对于磁化等离子体的Vlasov模拟至关重要。本文还通过一些基准测试，展示了一维和二维格式在静电和电磁Vlasov模拟中的应用。
引用
@article{arxiv.1105.3061,
title = {Multi-Moment Advection scheme for Vlasov simulations},
author = {Takashi Minoshima and Yosuke Matsumoto and Takanobu Amano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.3061},
year = {2011}
}
备注
52 pages, 18 figures, accepted for the publication in Journal of Computational Physics