多尺度等离子体动力学数值模拟中最初的无方程投影积分技术

摘要：

发展一种针对等离子体多尺度问题的“最初的无方程投影积分(p-EFPI)”方法并成功应用于离子声波的模拟.该方法包括时间推进和时间投影两部分.电子速度通过概率分布函数或累积分布函数投影外推,电子位置坐标则通过投影外推的电子电荷密度重新调出;与电子相比,假设粗糙的离子运动可以很好地描述宏观尺度等离子体的演化行为,通过追踪和投影外推每个离子轨道保持全部离子运动学效应.尝试和检验p-EFPI方法在模拟等离子体物理现象中的应用.以离子声波为范例,数值计算表明:在离子相空间出现离子捕获效应前,p-EFPI模拟能够很好地再现PIC的结果,在离子捕获发生后,p-EFPI模拟仍然可以抓住除了离子捕获特征之外的其它主要物理特征.

关键词：多尺度模拟、最初的无方程投影积分、非线性等离子体、粒子网格法

所属期刊栏目：32

分类号：O534+.2(等离子体物理学)

资助基金：国家自然科学基金11375032,11175030;中物院重点基金2011A0102008;973课题6131940301

在线出版日期：2015-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：253-263