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二维等离子体并行PIC模拟的性能分析及应用
陆全明, 窦贤康, 王水, 王曙
计算物理 2005, 22 (
3
): 264-270.
摘要
（
445
）
PDF
（522KB）（
1114
）
可视化
通过区域分解法实现了二维等离子体粒子模拟程序并行化,并将此程序运行在由16个Pentium Ⅲ 1.6G CPU组成的微机机群上,对其性能进行了测试.结果表明,在计算规模一定的情况下,并行程序的并行效率随计算结点的增加而降低;而在计算节点不变的情况下,并行效率随计算规模的增加而增加,并行计算更适合于计算规模大的物理问题.利用此并行程序计算了等离子体中的束流不稳定性,结果表明,在波动激发的线性增长阶段,等离子体束流激发的Alfv啨n波基本上沿背景磁场方向传播,其波数满足共振条件
ω
-
kV
b
=-
Ω
i
,其中
ω
和
k
分别为Alfvén波的频率和波数,
V
b
为束流的速度,
Ω
i
为离子的回旋频率.
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二维粒子模拟方法及在空间物理中应用
陆全明, 郭俊, 窦贤康, 王水
计算物理 2004, 21 (
2
): 137-142.
摘要
（
344
）
PDF
（370KB）（
1231
）
可视化
在粒子模拟的PIC(particle in cell)模式中,与场有关的物理量如电磁场等分配在固定的网格点上,而粒子则可在计算区域的任意位置上.设计了一个二维三分量的粒子模拟程序,并用它计算了空间物理中两种常见的物理现象:束流不稳定性和磁场重联.在束流不稳定性问题中,一束速度为
V
b
=10
V
A
(
V
A
为Alfvén速度)的等离子体在背景等离子中运动,通过波粒相互作用可激发沿磁场方向传播的Alfvén波.在磁场重联问题中,具有Harris形态的电流片可自发地引起磁场重联,并且
B
y
分量的磁场具有四极形分布.
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二维混合模拟方法及应用
陆全明, 王水
计算物理 2002, 19 (
3
): 208-212.
摘要
（
271
）
PDF
（278KB）（
1156
）
可视化
设计了一个二维混合模拟程序,并用其计算了等离子体物理中的束流不稳定性.结果表明,此程序在计算过程中使能量基本保持守恒,计算结果同理论分析及一维混合模拟结果相一致.
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