HiFi 概述——用于多流体等离子体应用的隐式谱元代码框架
等离子体物理
2016-08-23 v1 计算物理
摘要
本文概述了隐式、自适应高阶有限（谱）元建模框架 HiFi 的算法及其在等离子体中的一些应用。HiFi 代码的显著能力包括具有灵活几何的自适应谱元空间表示、高度可并行的隐式时间推进，以及可在其框架中实现的偏微分方程和边界条件的一般通量-源形式。该代码的二维版本称为 SEL，其早期算法开发和广泛的验证研究已在先前文献中描述 [A.H. Glasser & X.Z. Tang, Comp. Phys. Comm., 164 (2004); V.S. Lukin, Ph.D. thesis, Princeton University (2008)]。本文提出了大量的算法改进和扩展，并给出了 HiFi 框架的二维和三维应用示例。这些包括大系统中低耗散磁重联的笛卡尔二维不可压缩磁流体动力学模拟、磁等离子体约束构型自相似压缩的二维轴对称模拟，以及球马克倾斜和弛豫的三维霍尔 MHD 模拟。还讨论了进一步改进和扩展 HiFi 建模框架能力的一些计划工作。
引用
@article{arxiv.1608.06030,
title = {Overview of HiFi -- implicit spectral element code framework for multi-fluid plasma applications},
author = {Vyacheslav S. Lukin and Alan H. Glasser and Weston Lowrie and Eric T. Meier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.06030},
year = {2016}
}
备注
manuscript, previously unpublished, prepared in 2009 with minor edits since