Comparación de esquemas basados en diferencias finitas, volúmenes finitos y semi-Lagrangianos para la solución del sistema Vlasov-Poisson

DENIS LORENZON; SERGIO ELASKAR

Resistencia, Chaco

Congreso; 2020 IEEE Congreso Bienal de Argentina (ARGENCON); 2020

En el marco de la teorı́a cinética de plasmas, cuando la dinámica de las partı́culas está gobernada por interacciones electromagnéticas de largo alcance, entonces la evolución temporal de la función de distribución de cada especie está dada por la ecuación de Vlasov, la cual provee una descripción cinética completa del plasma. Si los campos magnéticos auto generados y externos son despreciables, la fuerza de Lorentz se debe sólo al campo eléctrico, el cual puede computarse a partir de la ecuación de Poisson en el caso no relativista. En este artı́culo, se presenta y compara una extensa selección de métodos numéricos usados cotidianamente para la resolución del sistema Vlasov-Poisson sobre un espacio de fases bidimensional x − v. Estos métodos son los basadas en diferencias finitas, volúmenes finitos, y semi-Lagrangianos advectivos y conservativos. La precisión delos esquemas se evalúa y compara a través de los problemas de prueba clásicos del amortiguamiento lineal y no lineal de Landau.