Новосибирск, Россия, 30 мая – 4 июня 2011 г.

Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Дудникова Г.И.  

Кинетико-гидродинамические модели бесстолкновительной плазмы

     Численное моделирование является в настоящее время неотъемлемой частью теоретических исследований сложных и многообразных явлений в бесстолкновительной плазме. Модели, используемые в вычислительной физике плазмы, можно разделить на три класса: кинетические, гидродинамические и гибридные. Наиболее полное описание плазмы дается кинетическим приближением, основанным на использовании кинетических уравнений Власова для ионов, электронов и уравнений Максвелла с самосогласованным электромагнитным полем. Наличие коллективных эффектов позволяет сформулировать модели гидродинамического типа, состоящие из системы уравнений для моментов функций распределения. Существует класс задач, где кинетическое описание трудно реализовать алгоритмически ввиду большой разницы в пространственно-временных масштабах для электронов и ионов. В данном случае используются гибридные модели, основанные на кинетическом описании одной из компонент плазмы и гидродинамическом приближении для другой компоненты. Все эти модели в реальных постановках, как правило, очень сложны и для их реализации необходимо создавать соответствующие адекватные численные алгоритмы. Используемый для решения уравнений Власова метод частиц в ячейках накладывает соответствующие требования на память и быстродействие вычислительной техники. Возможности современных многопроцессорных вычислительных комплексов позволяет использовать алгоритмы параллельных вычислений и рассмотреть движение нескольких миллионов частиц.
      Работы по численному моделированию нестационарных процессов в бесстолкновительной высокотемпературной плазме, проводимые в ИВТ СО РАН, начинались в отделе Н.Н. Яненко в ВЦ СО АН СССР и в лаборатории Ю.А. Березина в ИТПМ СО РАН. Введенные Николаем Николаевичем понятия “технологическая цепочка” и “математическая технология” использованы при проведении ряда крупномасштабных вычислительных экспериментов по исследованию динамики разлета облака плотной плазмы в замагниченном фоне, ускорению заряженных частиц в результате взаимодействия лазерного импульса с плазмой, пересоединению силовых линий магнитного поля, развитию аномальных процессов переноса в лабораторных экспериментах.

Файл тезисов: GDudnikova.doc


К списку докладов
© 1996-2017, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск