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A.斯坦尼尔。；Chacón，L。；陈，G。

一种完全隐式、保守、非线性、电磁混合粒子-离子/流体-电子算法。 （英语） Zbl 1416.76189号

J.计算。物理。 376, 597-616 (2019).
摘要：含有动力学离子和流体电子的准中性混合模型是一种很有希望的方法，可以用于桥接空间和实验室等离子体中许多问题的固有多尺度性质。在这里，针对具有多离子物种的全三维电磁问题，导出了一种新的基于粒子-细胞的隐式混合模型方案，该方案具有全局质量、动量和能量守恒的特点。该方案包括离子的亚循环和轨道平均，以细胞为中心的有限差分和隐式中点时间推进。为了减少离散粒子噪声，该方案允许任意阶形状函数用于粒子-网格插值和保守二项式平滑的应用。通过对大量测试问题的验证，证明了新方案实现的正确性、独特的守恒性和良好的稳定性。特别是，在几种常用的非保守方案高度不稳定的情况下，没有迹象表明漂移通过均匀空间网格的冷离子群的有限网格不稳定性不稳定增长。

引用于1审查
引用于7文件

MSC公司：

76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
76米25 其他数值方法（流体力学）（MSC2010）
76×05 电磁场中的电离气体流动；浆流
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法

关键词：

混合的；等离子体；细胞内粒子法；隐含的；保守的；有限网格不稳定性

软件：

GEMPIC公司；佩加索斯
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\textit{A.Stanier}等人，《计算杂志》。物理。376597-616（2019年；Zbl 1416.76189）
全文： 内政部 arXiv公司

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