Lagrangian/Eulerian solvers and simulations for Vlasov-Poisson - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue ESAIM: Proceedings and Surveys Année : 2016

Lagrangian/Eulerian solvers and simulations for Vlasov-Poisson

Résumé

We construct a hyperbolic approximation of the Vlasov equation using a method of reduction [10, 14, 22] in which the dependency on the velocity variable is removed. The reduction relies on a semi-discrete nite element approximation in the velocity variable. We apply Gauss-Lobatto numerical integration in velocity space, reducing the hyperbolic system to a system of transport equations for which the transport velocities are the Gauss-Lobatto points. The transport equations are coupled through a zero-order term that represents the electromagnetic forces. We solve the resulting system by a splitting approach: the homogeneous transport equations are solved by a split semi-Lagrangian method and the source term is applied independently. We also present preliminary comparisons with another transport solver based on the discontinuous Galerkin method. Résumé. Au moyen d'une méthode de réduction décrite dans [10, 14, 22] nous construisons une approximation hyperbolique de l'équation de Vlasov dans laquelle la dépendance en vitesse est supprimée. La réduction repose sur une semi-discrétisation par éléments nis dans la variable de vitesse. Nous appliquons aussi une intégration numérique de Gauss-Lobatto dans l'espace des vitesses. Le sytème hyperbolique se réduit alors à un système d'équations de transport dont les vitesses sont les points de Gauss-Lobatto. Les équations de transport sont couplées à travers un terme source d'ordre zéro qui représente la force électro-magnétique. Nous résolvons le système obtenu par une méthode de splitting: les équations de transport homogènes sont résolues par un algorithme semi-Lagrangien splitté et le terme source est appliqué indépen-damment. Nous présentons également des comparaisons préliminaires avec un autre solveur de l'équation de transport basé sur une approche Galerkin discontinu.
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Dates et versions

hal-01239673 , version 1 (11-12-2015)

Identifiants

Citer

Sebastien Guisset, Philippe Helluy, Michel Massaro, Laurent Navoret, Nhung Pham, et al.. Lagrangian/Eulerian solvers and simulations for Vlasov-Poisson. ESAIM: Proceedings and Surveys, 2016, ⟨10.1051/proc/201653008⟩. ⟨hal-01239673⟩
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