ViDA：一种用于电子尺度等离子体物理的 Vlasov-Darwin 求解器
等离子体物理
2019-10-28 v2 太阳与恒星天体物理
空间物理
摘要
我们提出了一个 Vlasov-Darwin 数值代码（ViDA），专门设计用于解决等离子体物理问题，其中即使在非线性 regime 中也要求小尺度高精度，以保证在精细空间尺度上对等离子体动力学进行干净的刻画。该算法通过在相空间中对多平流 Vlasov 方程进行时间分裂，提供了质子与电子动力学低噪声的描述。电场与磁场的 Maxwell 方程根据 Darwin 近似重新组织以去除光波。若干数值测试表明 ViDA 成功再现了线性与非线性波的传播，并捕捉了磁重联的物理过程。我们还讨论了在 CINECA 的 Marconi-KNL 集群上进行的并行化算法效率的初步测试。ViDA 将能够运行非相对论全动理学无碰撞等离子体的欧拉模拟，并有望为等离子体天体物理的重要问题提供相关见解，例如电子尺度湍流级联的发展，以及电子尺度磁重联（如电子扩散区）的结构与动力学。
引用
@article{arxiv.1905.02953,
title = {ViDA: a Vlasov-DArwin solver for plasma physics at electron scales},
author = {Oreste Pezzi and Giulia Cozzani and Francesco Califano and Francesco Valentini and Massimiliano Guarrasi and Enrico Camporeale and Gianfranco Brunetti and Alessandro Retinò and Pierluigi Veltri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02953},
year = {2019}
}
备注
Published on Journal of Plasma Physics