Asymptotic-Preserving scheme based on a Finite Volume/Particle-In-Cell coupling for Boltzmann- BGK-like equations in the diffusion scaling

Autor: Anaïs Crestetto, Nicolas Crouseilles, Mohammed Lemou
Přispěvatelé: Laboratoire de Mathématiques Jean Leray ( LMJL ), Université de Nantes ( UN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Invariant Preserving SOlvers ( IPSO ), Institut de Recherche Mathématique de Rennes ( IRMAR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -AGROCAMPUS OUEST-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR-12-IS01-0004,GeoNum,Nouveaux schémas numériques pour des phénomènes géophysiques extrêmes ( 2012 ), ANR-11-IS01-0003,LODIQUAS,modelisation et simulation numerique pour les systemes quantiques de basse dimension. ( 2011 ), European Project : 279389,EC:FP7:ERC,ERC-2011-StG_20101014,GEOPARDI ( 2011 ), Laboratoire de Mathématiques Jean Leray (LMJL), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Invariant Preserving SOlvers (IPSO), Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), ANR-12-IS01-0004,GeoNum,Nouveaux schémas numériques pour des phénomènes géophysiques extrêmes(2012), ANR-11-IS01-0003,LODIQUAS,modelisation et simulation numerique pour les systemes quantiques de basse dimension.(2011), European Project: 279389,EC:FP7:ERC,ERC-2011-StG_20101014,GEOPARDI(2011), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), ANR-11-LABX-0020,LEBESGUE,Centre de Mathématiques Henri Lebesgue : fondements, interactions, applications et Formation(2011)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Finite Volumes for Complex Applications VII
Finite Volumes for Complex Applications VII, Jun 2014, Berlin, Germany. p. 827, 2014, 〈10.1007/978-3-319-05591-6_83〉
Finite Volumes for Complex Applications VII, Jun 2014, Berlin, Germany. p. 827, ⟨10.1007/978-3-319-05591-6_83⟩
Finite Volumes for Complex Applications VII-Elliptic, Parabolic and Hyperbolic Problems ISBN: 9783319055909
DOI: 10.1007/978-3-319-05591-6_83〉
Popis: This work is devoted to the numerical simulation of the collisional Vlasov equation in the diffusion limit using particles. To that purpose, we extend the Finite Volumes/Particles hybrid scheme developed in [5], based on a micro-macro decomposition technique introduced in [1] or [13]. Whereas a uniform grid was used to approximate both the micro and the macro part of the full distribution function in [13], we use here a particle approximation for the kinetic (micro) part, the fluid (macro) part being always discretized by standard finite volume schemes. There are many advantages in doing so: (i) the so-obtained scheme presents a much less level of noise compared to the standard particle method; (ii) the computational cost of the micro-macro model is reduced in the diffusion limit since a small number of particles is needed for the micro part; (iii) the scheme is asymptotic preserving in the sense that it is consistent with the kinetic equation in the rarefied regime and it degenerates into a uniformly (with respect to the Knudsen number) consistent (and deterministic) approximation of the limiting equation in the diffusion regime.
Databáze: OpenAIRE
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