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Schémas ‘Asymptotic-Preserving' pour les modèles fluides de plasmas

Asymptotic-Preserving Schemes for Fluid Models of Plasmas

P. DEGOND
Schémas ‘Asymptotic-Preserving' pour les modèles fluides de plasmas
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  • Année : 2013
  • Tome : 39-40
  • Format : Électronique
  • Langue de l'ouvrage :
    Anglais
  • Class. Math. : 82D10, 76W05, 76X05, 76N10, 76N20, 76L05
  • Pages : 1-90

Ces notes résument une série de travaux concernant l'approximation numérique de modèles fluides de plasmas. Nous construisons des schémas appelés ‘Asymptotic-Preserving' qui sont valides pour une large plage de valeurs (depuis des valeurs très petites jusqu'a des valeurs d'ordre un) des paramètres adimensionnels qui apparaissent dans les modèles fluides de plasmas. Plus spécifiquement, nous nous intéressons à deux paramètres : la longueur de Debye adimensionnelle qui quantifie à quelle distance le plasma se trouve du régime quasineutre, et la période cyclotron adimensionnée, qui est inversement proportionnelle à l'intensité du champ magnétique. Nous nous focaliserons essentiellement sur les idées, de manière à donner les moyens au lecteur d'appliquer ces concepts à d'autres situations.

These notes summarize a series of works related to the numerical approximation of plasma fluid problems. We construct so-called ‘Asymptotic-Preserving' schemes which are valid for a large range of values (from very small to order unity) of the dimensionless parameters that appear in plasma fluid models. Specifically, we are interested in two parameters, the scaled Debye length which quantifies how close to quasi-neutrality the plasma is, and the scaled cyclotron period, which is inversely proportional to the magnetic field strength. We will largely focus on the ideas, in order to enable the reader to apply these concepts to other situations.

Modèles fluides de plasmas, schémas ‘Asymptotic-Preserving', longueur de Debye, fréquence cyclotron, nombre de Mach, quasi-neutralité, régime de dérive-fluide, limite faible nombre de Mach, schémas de capture de chocs, schémas conservatifs, schémas implicites.
Plasma fluid models, Asymptotic-Preserving schemes, Debye length, cyclotron frequency, Mach number, quasi-neutrality, drift-fluid regime, law Mach-number limit, shock-capturing schemes, conservative schemes, implicit schemes, strongly anisotropic diffusion equations.