Моделирование на суперЭВМ динамики плазменных электронов в ловушке с инверсными магнитными пробками и мультипольными магнитными стенками
Авторы
-
Е.А. Берендеев
- А.В. Снытников
- А.В. Иванов
- Г.Г. Лазарева
Ключевые слова:
Аннотация
Рассмотрена задача моделирования динамики плазменных электронов в ловушке с инверсными магнитными пробками и мультипольными магнитными стенками. Модель построена на основе модифицированного метода частиц в ячейках. Сложный характер исследуемых процессов и необходимая высокая точность потребовали разработки параллельного алгоритма, позволяющего за разумное время рассчитывать траектории миллиардов частиц. Для равномерной и полной загрузки вычислительных узлов выполнена смешанная эйлерово-лагранжева декомпозиция с учетом динамического шага по времени. Такой подход позволяет достичь высокой масштабируемости параллельного алгоритма и существенно ускорить вычисления. Работа выполнена при поддержке Интеграционного проекта СО РАН № 105 и грантов РФФИ (коды 11–01–00178, 11–01–00249, 12–07–00065). Статья рекомендована к публикации Программным комитетом Международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии» (ПаВТ-2013; http://agora.guru.ru/pavt2013).
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Библиографические ссылки
- Dimov G.I. Feasible scenario of startup and burnup of fusion plasma in ambipolar D-T reactor // Transactions of Fusion Science and Technology 2011. 59, N 1T. 208-210.
- Власов А.А. Теория многих частиц. М.-Л.: ГИТТЛ, 1950.
- Березин Ю.А., Вшивков В.А. Метод частиц в динамике разреженной плазмы. Новосибирск: Наука, 1980.
- Берендеев Е.А., Ефимова А.А. Реализация эффективных параллельных вычислений при моделировании больших задач физики плазмы методом частиц в ячейках // Труды Международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии» (ПаВТ-2012). Новосибирск, 2012. 380-385.
- Birdsall C.K. Particle-in-cell charged-particle simulation plus Monte Carlo collisions with neutral atoms, PIC-MCC // IEEE Trans. Plasma Sci. 1991. 19, N 2. 65-83.
- Boris J.P. Relativistic plasma simulation - optimization of a hybrid code // Proc. Fourth Conference on Numerical Simulation of Plasmas. Washington: Naval Research Lab., 1970. 3-67.
- Villasenor J., Buneman O. Rigorous charge conservation for local electromagnetic field solver // Computer Phys. Comm. 1992. 69. 306-316.
- Langdon A.B., Lasinski B.F. Electromagnetic and relativistic plasma simulation models // Meth. Comput. Phys. 1976. 16. 327-366.
- Вшивков В.А., Лазарева Г.Г., Снытников А.В. Адаптивное изменение массы модельных частиц при моделировании тлеющего ВЧ-разряда в силановой плазме // Вычислительные технологии. 2008. 13, № 1. 22-30.
- Андрианов А.Н., Ефимкин К.Н. Подход к параллельной реализации метода частиц в ячейках. Препринт ИПМ им. М.В. Келдыша РАН № 9. Москва, 2009.
