Математическое моделирование плазмы – компьютерный эксперимент

Спецкурс направлен на расширение общих представлений о современных подходах к изучению плазмы на основе дискретного моделирования. В курсе обсуждаются физическая интерпретация и математическое обоснование метода крупных частиц, его характерные черты и особенности численного представления. Рассматриваются базовые принципы построения и программной реализации самосогласованного вычислительного PIC-алгоритма. Приводятся описание постановки и результаты реального численного исследования на базе компьютерных экспериментов области нелинейной плазмофизики.

• Бородачёв Леонид Васильевич

1. Понятие макрочастицы. Форм-фактор частицы.
2. Вид дискретной аппроксимации модели Власова-Максвелла.
3. Сохраняющиеся пространственно-временных параметры плазмы
4. Общая схема PIC-метода (“частица в ячейке”).
5. Специфические эффекты PIC-моделирования.
6. Суть нормализации уравнений модели Власова-Максвелла.
7. Параллельные вычисления в плазменных алгоритмах.
8. Принципы организации дискретного плазменного кода.
9. Основные моменты постановки компьютерного эксперимента.

1. Ю.Н. Днестровский, Д.А. Костомаров. Математическое моделирование плазмы. М.: Наука, 1982.
2. Д. Поттер. Вычислительные методы в физике. М.: Мир, 1975.
3. Л.В. Бородачев. Метод крупных частиц в моделировании разреженной плазмы. МГУ, Физ. фак. 2002. Препринт N 19.
4. Л.В. Бородачев, Д.О. Коломиец. Электронная вайбелевская неустойчивость плазмы с температурной анизотропией. Вестник МГУ. Сер. 3. 2010. N 2, C. 14.