Guiding center simulations on curvilinear grids - Archive ouverte HAL
Journal Articles ESAIM: Proceedings Year : 2016

Guiding center simulations on curvilinear grids

Abstract

Semi-Lagrangian guiding center simulations are performed on sinusoidal perturbations of cartesian grids, thanks to the use of a B-spline finite element solver for the Poisson equation and the classical backward semi-Lagrangian method (BSL) for the advection. We are able to reproduce the standard Kelvin-Helmholtz instability test on such grids. When the perturbation leads to a strong distorted mesh, we observe that the solution differs if one takes standard numerical parameters that are used in the cartesian reference case. We can recover good results together with correct mass conservation, by diminishing the time step.
Des simulations semi-lagrangiennes du modele centre-guide sont effectuees sur des perturbations sinusoidales de maillages cartesiens, grace a l'utilisation d'un solveur elements finis splines pour l'equation de Poisson et la methode semi-Lagrangienne en arriere classique (BSL) pour l'advection. Nous pouvons reproduire le test standard de l'instabilite de Kelvin-Helmholtz sur ces grilles. Lorsque la deformation du maillage est forte, on observe que la solution differe, si on prend les parametres numeriques standards qui sont utilises dans le cas cartesien de reference. On peut retrouver neanmoins les bons resultats et une conservation de masse correcte, en diminuant le pas de temps.
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Dates and versions

hal-00908500 , version 1 (23-11-2013)
hal-00908500 , version 2 (08-01-2015)
hal-00908500 , version 3 (08-10-2015)

Identifiers

Cite

Adnane Hamiaz, Michel Mehrenberger, Aurore Back, Pierre Navaro. Guiding center simulations on curvilinear grids. ESAIM: Proceedings, 2016, 53, pp.99-119. ⟨10.1051/proc/201653007⟩. ⟨hal-00908500v3⟩
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