A locally field-aligned discontinuous Galerkin method
Übersetzter Titel:
Ein lokal feldausgerichtetes unstetiges Galerkin-Verfahren
Autor:
Dingfelder, Benedict
Jahr:
2018
Dokumenttyp:
Dissertation
Fakultät/School:
Fakultät für Mathematik
Betreuer:
Sonnendrücker, Eric (Prof. Dr.)
Gutachter:
Sonnendrücker, Eric (Prof. Dr.); Fornasier, Massimo (Prof. Dr.); Helluy, Philippe (Prof. Dr.)
Sprache:
en
Fachgebiet:
MAT Mathematik; PHY Physik
TU-Systematik:
MAT 650d; PHY 570d
Kurzfassung:
Motivated by problems in plasma physics, we deduce several models in two- and three-dimensional geometries and construct a discontinuous Galerkin (DG) method using a non-conforming locally field-aligned mesh. This approach allows us to distribute resolution parallel and perpendicular to the magnetic field. We gain up to 6.5 orders of magnitude in accuracy compared to a non-aligned DG method. The application to flux surfaces of magnetohydrodynamic equilibria yields the same physical behaviour as results of several existing codes.
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Motivated by problems in plasma physics, we deduce several models in two- and three-dimensional geometries and construct a discontinuous Galerkin (DG) method using a non-conforming locally field-aligned mesh. This approach allows us to distribute resolution parallel and perpendicular to the magnetic field. We gain up to 6.5 orders of magnitude in accuracy compared to a non-aligned DG method. The application to flux surfaces of magnetohydrodynamic equilibria yields the same physical behaviour as...
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Übersetzte Kurzfassung:
Für mehrere durch plasmaphysikalische Fragestellungen motivierte Modellprobleme in zwei- und dreidimensionalen Geometrien konstruieren wir ein unstetiges Galerkin-Verfahren (DG) mit nicht-konformem, lokal feldausgerichtetem Gitter. Dadurch können wir die Auflösung parallel und senkrecht zum Magnetfeld verteilen. Wir erzielen bis zu 6.5 Größenordnungen mehr an Genauigkeit im Vergleich zu nicht-ausgerichteten DG-Verfahren. Die Anwendung auf Flussflächen magnetohydrodynamischer Gleichgewichte reproduziert das physikalische Verhalten der Ergebnisse bereits existenter Codes.
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Für mehrere durch plasmaphysikalische Fragestellungen motivierte Modellprobleme in zwei- und dreidimensionalen Geometrien konstruieren wir ein unstetiges Galerkin-Verfahren (DG) mit nicht-konformem, lokal feldausgerichtetem Gitter. Dadurch können wir die Auflösung parallel und senkrecht zum Magnetfeld verteilen. Wir erzielen bis zu 6.5 Größenordnungen mehr an Genauigkeit im Vergleich zu nicht-ausgerichteten DG-Verfahren. Die Anwendung auf Flussflächen magnetohydrodynamischer Gleichgewichte repro...
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