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

来源：计算物理杂志2015年第3期北京时间：

作者：李百文, 石黑静儿, M. M. Skoric

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