M.瑞克。;T·特罗斯特。;R·格劳尔。 GPU上的耦合Vlasov和双流体代码。 (英语) Zbl 1351.76316号 J.计算。物理。 283, 436-452 (2015). 摘要:我们提出了一种将Vlasov和两种流体代码相结合的方法,用于模拟大域中的无碰撞等离子体,同时保留有关感兴趣的局部区域的速度分布的完整信息。这是通过在一个区域内求解完整的Vlasov方程而实现的,而其余区域则由5力矩双流体代码处理。在这种处理中,耦合动力学和流体描述的主要挑战是在不同等离子体模型之间交换物理正确的边界条件。与其他治疗方法相比,我们不依赖任何特定形式的分布函数,例如麦克斯韦类型。相反,我们结合了分布函数的外推和基于流体数据的力矩修正。因此,在整个模拟过程中,这两个代码都为彼此提供了必要的边界条件。通过使用GPU来求解Vlasov方程的计算量较大的解,可以获得约10的加速因子。由于耦合,节省的量大致对应于动力学方程求解区域的分数,因此获得了额外的主要节省。然后对耦合代码进行哨声波传播和GEM重联挑战测试。 引用于6文件 MSC公司: 76×05 电磁场中的电离气体流动;浆流 83年第35季度 弗拉索夫方程 6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法 65日元10 特定类别建筑的数值算法 76周05 磁流体力学和电流体力学 82D10号 等离子体统计力学 关键词:联轴器;弗拉索夫方程;多流体;惠斯勒波浪;重新连接 软件:浣熊;CUDA公司;MPI公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Rieke}等人,《计算杂志》。物理。283436-452(2015;Zbl 1351.76316) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Birn,J。;Drake,J.F。;Shay,M.A.,地球空间环境建模(GEM)磁重联挑战,地球物理学杂志。决议,106,3715-3719(2001) [2] Woods,L.,托卡马克输运理论(2006),威利 [3] 拉梅什,R。;Satya Narayanan,A。;Kathiravan,C。;Sastry,C.V。;Udaya Shankar,N.,使用准周期计量III型射电爆发发射估算日冕等离子体参数,Astron。天体物理学。,431, 353-357 (2005) [4] 德贡,P。;Dimarce,G.等人。;Mieussens,L.,动力学效应动态定位的多尺度运动流体解算器,J.Compute。物理。,229, 4907-4933 (2010) ·Zbl 1346.82035号 [5] Dellacherie,S.,原子蒸气同位素分离领域的动力学-流体耦合:单种理想气体的数值结果,AIP Conf.Proc。,663, 947-956 (2003) [6] Goudon,T。;Jin,S。;刘建国。;Yan,B.,分散两相流运动流体建模的渐近-保压方案,J.Compute。物理。,246145-164(2013年)·Zbl 1349.82046号 [7] Klar,A。;Neunzert,H。;Struckmeier,J.,《从动力学理论到宏观流体方程的过渡:区域分解问题和新算法的来源》,Transp。理论统计物理。,29, 93-106 (2000) ·Zbl 0956.82023号 [8] Le Tallec,P。;Mallinger,F.,通过半通量耦合Boltzmann和Navier-Stokes方程,J.Compute。物理。,136, 51-67 (1997) ·Zbl 0890.76042号 [9] 杉山,T。;Kusano,K.,《磁流体动力学模型和颗粒-细胞动力学模型联锁的多尺度等离子体模拟》,J.Compute。物理。,227, 1340-1352 (2007) ·Zbl 1203.76127号 [10] Daldorff,L.K。;托特,G。;贡博西,T.I。;拉彭塔,G。;Amaya,J。;Markidis,S.等人。;Brackbill,J.U.,全球霍尔磁流体动力学模型与局部隐式粒子-细胞模型的双向耦合,J.Compute。物理。,268, 236-254 (2014) ·Zbl 1349.82140号 [11] Markidis,S.等人。;亨利·P。;拉彭塔,G。;Rönnmark,K。;哈姆林,M。;梅利亚尼,Z。;Laure,E.,《等离子体模拟的流体动力学粒子-细胞方法》,J.Compute。物理。,271, 415-429 (2014) ·兹比尔1349.82098 [12] 科洛波夫,V。;Arslanbekov,R.,《走向弱电离等离子体的自适应运动流体模拟》,J.Compute。物理。,231, 839-869 (2012) ·Zbl 1417.76030号 [13] Schulze,T.P。;斯梅雷卡,P。;E、 W.,动力学蒙特卡罗和连续体模型与外延生长应用的耦合,J.Compute。物理。,189, 197-211 (2003) ·Zbl 1023.82007年 [14] 施密茨,H。;Grauer,R.,将Vlasov方程与磁场积分的时间分裂和反置换方法的比较,计算。物理。社区。,175, 86-92 (2006) ·Zbl 1196.76058号 [15] 施密茨,H。;Grauer,R.,《磁化等离子体的Darwin-Vlasov模拟》,J.Compute。物理。,214, 738-756 (2006) ·Zbl 1136.82374号 [16] Leslie,L.M。;Purser,R.J.,采用前向轨迹的三维质量守恒半拉格朗日格式,Mon。《天气评论》,123,2551-2566(1995) [17] 费尔贝特,F。;Sonnendrücker,E。;Bertrand,P.,Vlasov方程的保守数值格式,J.Compute。物理。,172166-187(2001年)·Zbl 0998.65138号 [18] 北卡罗来纳州克鲁塞尔斯。;梅伦伯格,M。;Sonnendrücker,E.,Vlasov方程的保守半拉格朗日格式,J.Compute。物理。,229, 1927-1953 (2010) ·Zbl 1303.76103号 [19] 库加诺夫,A。;Levy,D.,守恒定律和对流扩散方程的三阶半离散中心格式,SIAM J.Sci。计算。,22, 1461-1488 (2000) ·Zbl 0979.65077号 [20] 舒,C.W。;Osher,S.,《本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现》,J.Compute。物理。,77, 439-471 (1988) ·Zbl 0653.65072号 [21] 哈基姆,A。;Loverich,J。;Shumlak,U.,理想双流体等离子体方程的高分辨率波传播方案,J.Compute。物理。,219, 418-442 (2006) ·Zbl 1167.76384号 [22] Yee,K.S.,各向同性介质中麦克斯韦方程初边值问题的数值解,IEEE Trans。天线传播。,14, 302-307 (1966) ·Zbl 1155.78304号 [23] 塔夫罗夫,A。;Brodwin,M.E.,使用含时Maxwell方程数值求解稳态电磁散射问题,IEEE Trans。Microw公司。《理论技术》,23,623-630(1975) [24] nVidia Corp.,nVidia CUDA C编程指南(2014) [27] 施密茨,H。;Grauer,R.,《无碰撞磁重联的动力学Vlasov模拟》,Phys。等离子体,13,169-173(2006)·Zbl 1129.35473号 [28] 托特,G。;De Zeeuw,D.L。;贡博西,T.I。;曼彻斯特,W.B。;雷德利,A.J。;索科洛夫,I.V。;Roussev,I.I.,利用空间天气建模框架对2003年10月28日至30日风暴的太阳热层模拟,空间天气,5,S06003(2007) [29] Dreher,J。;Grauer,R.,Racoon:双曲守恒律的并行网格自适应框架,并行计算。,31, 913 (2005) 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。