Optimisation de méthodes numériques pour la physique des plasmas PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Optimisation de méthodes numériques pour la physique des plasmas PDF full book. Access full book title Optimisation de méthodes numériques pour la physique des plasmas by Anaïs Crestetto. Download full books in PDF and EPUB format.
Book Description
Cette thèse propose différentes méthodes numériques pour simuler les plasmas ou les faisceaux de particules chargées à coût réduit. Le mouvement de particules chargées soumises à un champ électromagnétique est régi par l'équation de Vlasov, couplée aux équations de Maxwell ou de Poisson. Dans la première partie, une méthode multi-fluides est utilisée pour la résolution du système de Vlasov-Poisson 1D. Elle est basée sur la connaissance a priori de la forme prise par la fonction de distribution f. Ce type de méthodes est plutôt adapté aux systèmes restant proches de l'état d'équilibre. La deuxième partie propose de décomposer f en une partie d'équilibre et une perturbation. L'équilibre est résolu par une méthode fluide, la perturbation par une méthode cinétique plus précise. On construit un schéma préservant l'asymptotique pour le système de Vlasov-Poisson-BGK basé sur une telle décomposition. On étudie dans la troisième partie la méthode PIC en géométrie 2D axisymétrique. Un travail basé sur l'analyse isogéométrique est présenté ainsi qu'un code PIC - Galerkin Discontinu parallélisé sur carte graphique.
Book Description
Cette thèse propose différentes méthodes numériques pour simuler les plasmas ou les faisceaux de particules chargées à coût réduit. Le mouvement de particules chargées soumises à un champ électromagnétique est régi par l'équation de Vlasov, couplée aux équations de Maxwell ou de Poisson. Dans la première partie, une méthode multi-fluides est utilisée pour la résolution du système de Vlasov-Poisson 1D. Elle est basée sur la connaissance a priori de la forme prise par la fonction de distribution f. Ce type de méthodes est plutôt adapté aux systèmes restant proches de l'état d'équilibre. La deuxième partie propose de décomposer f en une partie d'équilibre et une perturbation. L'équilibre est résolu par une méthode fluide, la perturbation par une méthode cinétique plus précise. On construit un schéma préservant l'asymptotique pour le système de Vlasov-Poisson-BGK basé sur une telle décomposition. On étudie dans la troisième partie la méthode PIC en géométrie 2D axisymétrique. Un travail basé sur l'analyse isogéométrique est présenté ainsi qu'un code PIC - Galerkin Discontinu parallélisé sur carte graphique.
Book Description
Notre travail entre dans le cadre d'une étude numérique de la physique des plasmas, et, plus particulièrement la résolution numérique du système Vlasov-Poisson par codes eulériens. La fonction de distribution qui obéit à l'équation de Vlasov, possède la propriété d'osciller au cours du temps avec des longueurs d'onde de plus en plus petites, et fait apparaître des microstructures. D'un point de vue numérique, tout schéma est basé sur un échantillonnage de l'espace des phases avec une grille spatiale X et une grille dans l'espace des vitesses V. Il est évident que lorsque la microstructure devient aussi petite que XV, le code numérique ne peut plus suivre correctement la solution mathématique de l'équation de Vlasov. Il se produit un lissage (perte de la microstructure) dû à l'échantillonnage. D'un point de vue physique, nous avons montré que la perte de la microstructure n'influe pas sur le comportement physique ultérieur du plasma. L'étude de l'évolution au cours du temps de l'entropie du système ou plus généralement de la fonction H nous a permis de répondre à ces questions.
Author: Pierre Glanc Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Cette thèse présente l'étude et le développement de méthodes numériques pour la résolution d'équations de transport, en particulier d'une méthode de remapping bidimensionnel dont un avantage important par rapport aux algorithmes existants est la propriété de conservation de la masse. De nombreux cas-tests permettront de comparer ces approches entre elles ainsi qu'à des méthodes de référence. On s'intéressera en particulier aux équations dites de Vlasov-Poisson et du Centre-Guide, qui apparaissent très classiquement dans le cadre de la physique des plasmas.
Book Description
LA TEMPERATURE (OU LA DENSITE) D'UN PLASMA EN FUSION EST SOLUTION D'UNE EQUATION DE REACTION-DIFFUSION ; CETTE SOLUTION PEUT DEVENIR NULLE OU INFINIE AU BOUT D'UN TEMPS FINI. LE BUT DE CE TRAVAIL EST DE CONSTRUIRE, POUR DES EQUATIONS DE TYPE DIFFUSION RAPIDE, DES SCHEMAS NUMERIQUES DONT LA SOLUTION PEUT REPRODUIRE CES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES, ET LA CONVERGENCE DE TELLES METHODES EST DEMONTREE. UNE ETUDE NUMERIQUE EST ENSUITE PRESENTEE POUR DES EQUATIONS DE TYPE DIFFUSION RAPIDE OU DIFFUSION LENTE. PUIS CES SCHEMAS SONT GENERALISES A UN SYSTEME D'EQUATIONS COUPLEES TEMPERATURE-DENSITE
Author: Michel Massaro Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Cette thèse traite de la résolution du système de la Magnéto-Hydro-Dynamique (MHD) sur architectures massivement parallèles. Ce système est un système hyperbolique de lois de conservation. Pour des raisons de coût en termes de temps et d'espace, nous utilisons la méthode des volumes finis. Ces critères sont particulièrement importants dans le cas de la MHD, car les solutions obtenues peuvent présenter de nombreuses ondes de choc et être très turbulentes. L'approche d'un phénomène physique nécessite par conséquent de travailler sur un maillage fin entrainant une grande quantité de calcul. Afin de réduire les temps d'exécution des algorithmes proposés, nous proposons des méthodes d'optimisations pour l'exécution sur CPU telles que l'utilisation d'OpenMP pour une parallélisation automatique ou le parcours optimisé afin de bénéficier des effets de cache. Une implémentation sur architecture GPU à l'aide de la librairie OpenCL est également proposée. Dans le but de conserver une coalescence maximale des données en mémoire, nous proposons une méthode utilisant un splitting directionnel associé à une méthode de transposition optimisée pour les implémentations parallèle. Dans la dernière partie, nous présentons la librairie SCHNAPS. Ce solveur utilisant la méthode Galerkin Discontinu (GD) utilise des implémentations OpenCL et StarPU afin de profiter au maximum des avantages de la programmation hybride.
Book Description
LE BUT DE L'ETUDE EST LA DETERMINATION DU CHAMP ELECTRIQUE DANS LE PLASMA D'UN TOKAMAK, EN UTILISANT LES VALEURS NUMERIQUES DU CHAMP MESUREES EN BORD DU TORE ET CELLES DU COURANT TOTAL DANS LE PLASMA. UNICITE DE LA SOLUTION DU PROBLEME QUAND ELLE EXISTE. EXISTENCE ET UNICITE DE LA SOLUTION D'UN PROBLEME AUXILIAIRE. TRANSFORMATION DU PROBLEME EN UN PROBLEME DE CONTROLE OPTIMAL. RESOLUTION DU PROBLEME DE CONTROLE PAR UNE METHODE DE DESCENTE. DISCRETISATION DES EQUATIONS D'EVOLUTION. DEUXIEME METHODE DE RESOLUTION NUMERIQUE DES SYSTEMES D'EVOLUTION A L'AIDE DE DEVELOPPEMENTS EN SERIES DE FOURIER-BESSEL. DEUXIEME APPROCHE DU PROBLEME. ESSAIS NUMERIQUES POUR DIFFERENTS TYPES DE CAS TESTS; CAS ALCATOR. TRAITEMENT DES DONNEES EXPERIMENTALES POUR LE TFR.
Author: Abraham Bers Publisher: EDP Sciences ISBN: 2759802868 Category : Science Languages : fr Pages : 533
Book Description
Les plasmas, sorte de quatrième état de la matière, composent 99 % de l'Univers. Le tome II : un point sur les méthodes générales et les théories de la physique des gaz ionisés et des plasmas.
Author: Anaïs Crestetto
Author: Anaïs Crestetto
Author: Hervé Gourgeon
Author: Jean-Loup Delcroix
Author: Abdelkader Benmedjadi
Author: Pierre Glanc
Author: Paul-Emile Maingé
Author: Michel Massaro
Author: D.. GOLDMAN HILHORST
Author: Jean-Loup Delcroix
Author: Abraham Bers