Development and implementation of algorithms for kinetic Vlasov systems on various hardware architectures

Schild, Nils

Nils Schild

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Originaltitel:: Development and implementation of algorithms for kinetic Vlasov systems on various hardware architectures
Übersetzter Titel:: Entwicklung und Implementierung von Algorithmen für kinetische Vlasov-Systeme auf verschiedenen Hardware Architekturen
Autor:: Schild, Nils
Jahr:: 2025
Dokumenttyp:: Dissertation
Fakultät/School:: TUM School of Computation, Information and Technology
Institution:: Lehrstuhl für Numerische Methoden der Plasmaphysik (Prof. Sonnendrücker)
Betreuer:: Sonnendrücker, Eric (Prof. Dr.)
Gutachter:: Sonnendrücker, Eric (Prof. Dr.); Rüde, Ulrich (Prof. Dr.)
Sprache:: en
Fachgebiet:: NAT Naturwissenschaften (allgemein)
TU-Systematik:: MAT 650; PHY 570
Kurzfassung:: This thesis examines simulations of strongly magnetized plasmas, focusing on efficient algorithms for the kinetic Vlasov equation. It develops a performance-portable semi-Lagrangian solver with a rotating velocity grid, outperforming standard methods. The BSL6D simulation code addresses challenges in high-performance computing, and exposes inter-node hardware bottlenecks. A physical model with net-zero charge transport is validated against ion Bernstein wave theory.
Übersetzte Kurzfassung:: In dieser Arbeit stark magnetisierten Plasmen untersucht, wobei der Schwerpunkt auf Algorithmen für die Vlasov-Gleichung liegt. Es wird ein portabler semi-Lagrangescher Löser mit einem rotierenden Geschwindigkeitsgitter entwickelt, der Standardmethoden übertrifft. Der BSL6D-Simulationscode befasst sich mit den Herausforderungen des Hochleistungsrechnens und deckt Hardware-Engpässe beim Skalieren auf. Ein physikalisches Modell mit Netto-Null-Ladungstransport wird über Ionen Bernstein Wellen
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1762920
Eingereicht am:: 27.11.2024
Mündliche Prüfung:: 08.07.2025
Dateigröße:: 29188471 bytes
Seiten:: 123
Urn (Zitierfähige URL):: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20250708-1762920-0-4
Letzte Änderung:: 28.07.2025
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