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GPU上的耦合Vlasov和双流体代码。 (英语) Zbl 1351.76316号

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。

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
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