Численное моделирование фарлей-бунемановской неустойчивости в ионосфере Земли

• Автор: Ковалев, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Глава 1. Постановка задачи и методы е решения

1.1. Математическая модель неустойчивости

Условия развития неустойчивости

Гидродинамическая модель электронов

Уравнение изменения температуры электронов . .

Кинетическая модель ионов

Электростатический потенциал

Двужидкостная теория и пороговые значения для

развития неустойчивости

1.2. Методы моделирования

Уравнения для электронной плотности и температуры

Уравнение Пуассона
Кинетическое уравнение для функции распределения ионов
Полный алгоритм решения уравнений неустойчивости на одном шаге по времени
1.3. Тестирование алгоритмов
Уравнение для электронной плотности и температуры, двумерный вариант
Уравнение для электронной плотности и температуры, трехмерный вариант
Уравнение для ионов
Зависимость численного решения двумерной модели от выбора параметров сетки
1.4. Выводы
Глава 2. Двумерное моделирование фарлейбунемановской неустойчивости с
использованием четырехмерного кинетического уравнения
2.1. Эффективность распараллеливания алгоритмов решения двухмерной модели
2.2. Анализ результатов двумерного моделирования
Влияние изменения электронной массы на развитие неустойчивости
Моделирование с изотермическими электронами .
Моделирование с неизотермическими электронами
Кинетические эффекты
Обсуждение применимости результатов моделирования
2.3. Выводы
Глава 3. Моделирование фарлейбунемановской неустойчивости с использованием
четырех и пятимерного кинетического уравнения на современных
массивнопараллельных вычислительных комплексах
3.1. Основные приемы распараллеливания программного кода
Алгоритмы параллельного решения кинетического уравнения для ионов
Алгоритмы параллельного решения уравнения для электронов
Алгоритмы параллельного решения уравнения
Пуассона
3.2. Оценка эффективности параллельной программы
Кинетическое уравнение для ионов
Уравнение для плотности электронов
Уравнение Пуассона
Производительность программного комплекса для трехмерной задачи
Производительность программного комплекса для двумерной задачи
3.3. Анализ результатов двумерного моделирования
3.4. Анализ результатов трехмерного моделирования
3.5. Выводы
Заключение
Приложение. Рисунки
Список литературы


Глава 1. Уравнение изменения температуры электронов . Зависимость численного решения двумерной модели от выбора параметров сетки
1. Глава 2. Эффективность распараллеливания алгоритмов решения двухмерной модели
2. Моделирование с изотермическими электронами . Глава 3. Приложение. Земли. Земли. В0 . Во. Земли. Земли. Кроме радаров для изучения Еобласти ионосферы используются ракетные запуски. Е хВ дрейфа. Е х В дрейфа плазмы. Фарлея и Бунемана 1,2. И квазинейтральность. С скорость звука. У, С. Во, мало. Еобласти и убедились, что эти компоненты действительно малы. Исследования, основанные на линейной теории, продолжаются до сих пор. Е0 и других параметров ионосферы. Интересен также вопрос о величине фазовой скорости. Еобласти, которые регистрируются радарами. Ландау.