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数学 > 数值分析

arXiv:2504.06149 (math)
[提交于 2025年4月8日 ]

标题: 一种适用于二维结构与非结构网格的M1模型非局域热传导渐近保持格式

标题: An asymptotic preserving scheme for the M1model of non-local thermal transport for two-dimensional structured and unstructured meshes

Authors:Jean-Luc Feugeas, Julien Mathiaud, Luc Mieussens, Thomas Vigier
摘要: 电子输运的 M1 矩模型通常用于描述激光等离子体模拟中的非局域热输运效应。 本文提出了一种新的渐近保持格式,基于在二维空间中该模型的统一气体动理学格式(UGKS)。 该有限体积动力学格式遵循我们之前文章中的方法,并依赖于 UGKS 的微观通量在数值尺度上的矩闭合。 该方法针对结构化和非结构化网格进行了开发,并引入了多种技术以确保扩散极限下的准确通量。 还提出了二阶扩展。 多个测试用例验证了该格式的不同方面,并展示了其在多尺度模拟中的效率。 特别是,结果表明该方法能够准确捕捉非局域热效应。
摘要: The M1 moment model for electronic transport is commonly used to describe non-local thermal transport effects in laser-plasma simulations. In this article, we propose a new asymptotic-preserving scheme based on the Unified Gas Kinetic Scheme (UGKS) for this model in two-dimensional space. This finite volume kinetic scheme follows the same approach as in our previous article and relies on a moment closure, at the numerical scale, of the microscopic flux of UGKS. The method is developed for both structured and unstructured meshes, and several techniques are introduced to ensure accurate fluxes in the diffusion limit. A second-order extension is also proposed. Several test cases validate the different aspects of the scheme and demonstrate its efficiency in multiscale simulations. In particular, the results demonstrate that this method accurately captures non-local thermal effects.
主题: 数值分析 (math.NA)
引用方式: arXiv:2504.06149 [math.NA]
  (或者 arXiv:2504.06149v1 [math.NA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.06149
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
相关 DOI: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.22831.65441
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来自: Julien Mathiaud [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 4 月 8 日 15:46:14 UTC (3,920 KB)
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