Author: Stéphane CordierPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Book Description
Modelisation mathematique et simulation numerique du plasma magnetospherique
PASCAL.
Author: Stabilité d'un plasma
Author: Bernard SaramitoPublisher: Elsevier Masson
ISBN: 9782225844843
Category : Bifurcation
Languages : fr
Pages : 258
Book Description
Ce livre étudie mathématiquement et numériquement certains des principaux types d'instabilité de l'état d'équilibre d'un plasma décrit par les équations de la magnétohydrodynamique (MHD), c'est-à-dire lorsque l'on considère le plasma comme un fluide compressible en interaction avec un champ magnétique. D'un point de vue physique, la stabilité linéarisée d'un état d'équilibre est assez bien connue. Cependant, le temps pendant lequel le plasma doit rester confiné à l'intérieur de la machine est assez grand, surtout dans les nouveaux tokamaks; il faut donc étudier le comportement non linéaire des perturbations de l'équilibre, et parfois le comportement asymptotique de ces solutions pour des temps très grands. Pour ce faire, on s'intéresse à deux types d'instabilités : la convection engendrée par le gradient de la pression de l'état d'équilibre et le déchirement des surfaces magnétiques créé par le gradient de la densité de courant à l'équilibre. On procède à l'étude numérique de ces instabilités en construisant deux modèles bidimensionnels pour chacune d'elles (code en éléments finis, méthodes spectrales). Si le problème de l'instabilité "tearing" peut être considéré comme un problème incompressible, il n'en est pas de même de la convection, la compressibilité du plasma comportant une difficulté mathématique non négligeable. Certains résultats exposés concernent donc un problème modèle de fluide compressible en stationnaire (existence globale de solutions, existence locale et unicité de solutions régulières à l'aide de techniques de type Nash-Moser). Par ailleurs, le cadre mathématique adapté à l'étude de la stabilité d'un état d'équilibre est celui de la théorie des bifurcations. Sont d'abord obtenues des branches de solutions stationnaires bifurquant à partir de l'équilibre avec une justification mathématique à l'aide d'opérations compactes pour chaque instabilité (localement pour la convection). Sous certaines hypothèses, le problème de la convection d'un plasma est approché par celui de la convection de Bénard pour un fluide incompressible. L'étude de la transition vers la turbulence à l'aide de bifurcations successives n'est alors entreprise que sur ce problème approché, pour lequel on obtient des résultats concernant le comportement asymptotique des solutions. Les résultats relatifs à l'instabilité de déchirement des surfaces magnétiques sont ensuite présentés. Tous les résultats mathématiques sont présentés dans un cadre général. Certains sont valables en dimension 2 ou 3, d'autres ne concernent que la dimension 2. Leur application à l'étude des deux types d'instabilité permet une interprétation théorique de divers phénomènes physiques. Certaines analogies avec des problèmes fluides sont développées et de nouveaux résultats sont exposés.
Modélisation mathématique et simulation numérique du plasma magnétosphérique
Author: Stéphane CordierPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 279
Book Description
CETTE THESE EST CONSACREE A LA MODELISATION MATHEMATIQUE DU TRANSPORT DES PARTICULES CHARGEES LE LONG DES LIGNES DE CHAMP MAGNETIQUE TERRESTRE. L'HYPERBOLICITE DES MODELES MULTI-MOMENTS ET MULTI-ESPECES UTILISES EN PHYSIQUE DES PLASMAS SPATIAUX ET DES MODELES HYDRODYNAMIQUES COUPLES PAR QUASINEUTRALITE EST UNE CONDITION NECESSAIRE DE STABILITE DU PROBLEME LINEARISE. L'ANALYSE DE L'HYPERBOLICITE CONDUIT A DES LIMITATIONS SUR LES FLUX DE CHALEUR ET LES VITESSES RELATIVES DES IONS QUI SONT DEPASSEES EXPERIMENTALEMENT POUR DES ALTITUDES SUPERIEURES A 1800 KM. L'ANALYSE MATHEMATIQUE PERMET DONC DE CARACTERISER EXPLICITEMENT LES DOMAINES DE VALIDITE DE CES MODELES. LE SYSTEME EULER QUASINEUTRE QUI DECRIT UN PLASMA ELECTRONS-IONS A DEUX TEMPERATURES EST UN SYSTEME NON STRICTEMENT HYPERBOLIQUE NON LINEAIRE SOUS FORME NON CONSERVATIVE. IL EST OBTENU COMME LIMITE FORMELLE DU SYSTEME EULER-POISSON LORSQUE LA LONGUEUR DE DEBYE TEND VERS 0. L'EXISTENCE GLOBALE DE SOLUTIONS DU SYSTEME EULER-POISSON POUR UN PLASMA EST OBTENUE PAR UNE METHODE DE GLIMM. LES SOLUTIONS ONDES DE CHOC ADMISSIBLES POUR LE MODELE ASYMPTOTIQUE EULER QUASINEUTRE SONT DEFINIES COMME LES LIMITES FAIBLES DE SOLUTIONS ONDES PROGRESSIVES DU SYSTEME EULER-POISSON. CES SOLUTIONS SONT CONSTRUITES PAR UNE ETUDE DE SYSTEME DYNAMIQUE. LES CHOCS NON COLLISIONNELS AINSI OBTENUS VERIFIENT LA CONSERVATION DE LA MASSE, L'IMPULSION ET L'ENERGIE; L'ANALYSE IMPOSE UNE RELATION DE SAUT SUPPLEMENTAIRE: L'ADIABATICITE DES ELECTRONS. CES RELATIONS DE SAUT PERMETTENT DE RESOUDRE LE PROBLEME DE RIEMANN ET DE DEVELOPPER UNE METHODE NUMERIQUE DE TYPE ROE
The Hybrid Multiscale Simulation Technology
Author: Alexander S. LipatovPublisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9783540417347
Category : Science
Languages : en
Pages : 432
Book Description
A comprehensive description of hybrid plasma simulation models providing a very useful summary and guide to the vast literature on this topic.
Modélisation mathématiques et simulation numérique de commutateurs d'ouverture à plasma
Author: Fabrice DeluzetPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 239
Book Description
Nous nous intéressons à la modélisation et à la simulation de commutateurs d'ouverture à plasma. Le fonctionnement de ces dispositifs est caractérisé par des ruptures de quasi-neutralité où la différence d'inertie entre les électrons et les ions est déterminante. Pour rendre compte de ces phénomènes un modèle bi-fluide collisionnel est utilisé pour représenter le plasma, et le champ électromagnétique est décrit par les équations de Maxwell. Les équations de l'hydrodynamique sont associées au gaz d'ions. Le fluide électronique est représenté par un modèle asymptotique où l'inertie des particules est négligée : le modèle d'énergie-transport. Dans ce travail nous développons le modèle d'énergie-transport à la description d'électrons relativistes. Nous étudions ensuite la limite classique de ce modèle à l'aide d'une analyse modale. Nous développons un schéma numérique permettant la discrétisation de ce modèle bi-fluide couplé aux équations de Maxwell en géométrie bidimensionnelle cartésienne et axisymétrique. Les équations fluides sont discrétisées par des méthodes Particle-In-Cell et Fluid-Implicit-Particle afin de permettre l'intégration implicite de l'équation d'énergie électronique. Une méthode de différences finies est utilisée pour pour les équations de Maxwell. Ce travail est conclu par un ensemble de simulations des différentes phases de fonctionnement des commutateurs d'ouverture à plasma. La stabilité des schémas y est mise en évidence et nous montrons l'importance des conditions aux limites utilisées pour représenter les divers phénomènes physiques.
Innovative Methods for Numerical Solutions of Partial Differential Equations
Author: P. L. RoePublisher: World Scientific
ISBN: 9812810811
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 418
Book Description
This book consists of 20 review articles dedicated to Prof. Philip Roe on the occasion of his 60th birthday and in appreciation of his original contributions to computational fluid dynamics. The articles, written by leading researchers in the field, cover many topics, including theory and applications, algorithm developments and modern computational techniques for industry. Contents: OC A One-Sided ViewOCO: The Real Story (B van Leer); Collocated Upwind Schemes for Ideal MHD (K G Powell); The Penultimate Scheme for Systems of Conservation Laws: Finite Difference ENO with Marquina's Flux Splitting (R P Fedkiw et al.); A Finite Element Based Level-Set Method for Multiphase Flows (B Engquist & A-K Tornberg); The GHOST Fluid Method for Viscous Flows (R P Fedkiw & X-D Liu); Factorizable Schemes for the Equations of Fluid Flow (D Sidilkover); Evolution Galerkin Methods as Finite Difference Schemes (K W Morton); Fluctuation Distribution Schemes on Adjustable Meshes for Scalar Hyperbolic Equations (M J Baines); Superconvergent Lift Estimates Through Adjoint Error Analysis (M B Giles & N A Pierce); Somewhere between the LaxOCoWendroff and Roe Schemes for Calculating Multidimensional Compressible Flows (A Lerat et al.); Flux Schemes for Solving Nonlinear Systems of Conservation Laws (J M Ghidaglia); A LaxOCoWendroff Type Theorem for Residual Schemes (R Abgrall et al.); Kinetic Schemes for Solving SaintOCoVenant Equations on Unstructured Grids (M O Bristeau & B Perthame); Nonlinear Projection Methods for Multi-Entropies NavierOCoStokes Systems (C Berthon & F Coquel); A Hybrid Fluctuation Splitting Scheme for Two-Dimensional Compressible Steady Flows (P De Palma et al.); Some Recent Developments in Kinetic Schemes Based on Least Squares and Entropy Variables (S M Deshpande); Difference Approximation for Scalar Conservation Law. Consistency with Entropy Condition from the Viewpoint of Oleinik's E-Condition (H Aiso); Lessons Learned from the Blast Wave Computation Using Overset Moving Grids: Grid Motion Improves the Resolution (K Fujii). Readership: Researchers and graduate students in numerical and computational mathematics in engineering."
Government Reports Annual Index
Author: Publisher:
ISBN:
Category : Government reports announcements & index
Languages : en
Pages : 1372
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StarBriefs Plus
Author: Andre HeckPublisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9781402019258
Category : Science
Languages : en
Pages : 1132
Book Description
With about 200,000 entries, StarBriefs Plus represents the most comprehensive and accurately validated collection of abbreviations, acronyms, contractions and symbols within astronomy, related space sciences and other related fields. As such, this invaluable reference source (and its companion volume, StarGuides Plus) should be on the reference shelf of every library, organization or individual with any interest in these areas. Besides astronomy and associated space sciences, related fields such as aeronautics, aeronomy, astronautics, atmospheric sciences, chemistry, communications, computer sciences, data processing, education, electronics, engineering, energetics, environment, geodesy, geophysics, information handling, management, mathematics, meteorology, optics, physics, remote sensing, and so on, are also covered when justified. Terms in common use and/or of general interest have also been included where appropriate.
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