
粒子模拟方法(Particle-in-cell)
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简介:
粒子模拟方法(PIC或Particle-in-cell)是一种数值计算技术,用于研究等离子体物理中的带电粒子在电磁场中的运动。该方法结合了麦克斯韦方程组和牛顿定律,精确描述宏观电磁现象与微观粒子动力学的相互作用,广泛应用于加速器物理、空间科学及聚变能领域。
计算二维非定常可压缩理想流动问题的欧拉-拉格朗日混合方法,简称PIC法,特别适用于处理含有多种介质及大变形流动的问题。在流体动力学中,通常采用欧拉坐标系与拉格朗日坐标系来求解流体动力学问题,即所谓的欧拉法和拉格朗日法。欧拉法则能够用于解决流体高度畸变的情况,但其精度相对较低,并且当物质从一个区域输运到另一个区域时会引发严重的扩散现象,导致界面及自由面的位置难以精确确定。
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