Three-dimensional simulations of solar wind turbulence with the hybrid code CAMELIA
Three-dimensional simulations of solar wind turbulence with the hybrid code CAMELIA
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使用混合代码 CAMELIA 进行太阳风湍流的三维模拟
DOI：
10.1088/1742-6596/1031/1/012002
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Franci L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Franci L
我们研究了从流体到亚离子尺度的等离子体湍流的光谱特性，通过高分辨率的三维（3D）数值模拟与混合粒子在细胞（HPIC）代码CAMELIA。我们产生了扩展的湍流谱，具有明确定义的磁、离子体速度、密度和电波动的幂律。目前的结果是在良好的协议与以前的二维（2D）HPIC模拟，特别是在动力学范围内的尺度，并再现几个功能中观察到的太阳风谱。通过对许多不同的架构和收敛研究提供缩放测试，我们证明CAMELIA代表了一个非常有效，准确和可靠的工具，用于研究太阳风中湍流级联的发展，能够同时覆盖几十年的波数，也是3D的。
We investigate the spectral properties of plasma turbulence from fluid to sub-ion scales by means of high-resolution three-dimensional (3D) numerical simulations performed with the hybrid particle-in-cell (HPIC) code CAMELIA. We produce extended turbulent spectra with well-defined power laws for the magnetic, ion bulk velocity, density, and electric fluctuations. The present results are in good agreement with previous two-dimensional (2D) HPIC simulations, especially in the kinetic range of scales, and reproduce several features observed in solar wind spectra. By providing scaling tests on many different architectures and convergence studies, we prove CAMELIA to represent a very efficient, accurate and reliable tool for investigating the development of the turbulent cascade in the solar wind, being able to cover simultaneously several decades in wavenumber, also in 3D.
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