光谱等离子体发生器

光谱等离子体发生器:一个用于多尺度模拟无碰撞磁化等离子体的光谱代码。本文介绍了一种求解多维Vlasov-Maxwell方程组的谱码SPS的设计与实现。该方法基于粒子分布函数的Hermite-Fourier分解。代码用Fortran语言编写,使用PETSc库求解非线性方程组和预处理,FFTW库用于卷积。SPS是为使用OpenMP的共享内存机器并行化的。作为一个验证例子,我们讨论了二维Orszag-Tang涡问题的模拟,并成功地将其与全动态粒子模拟进行了比较。对代码的性能进行了评估,结果表明通过预处理可以显著提高代码的运行时间,而强伸缩性测试表明使用16个线程可以提高10倍的速度。