Subensemble concept in 2D magnetized particle transport model

Abstract

Transport of magnetized particle undergoing random frozen isotropic electrostatic field is considered. Because of infinitely long field correlation time and particle trapping this problem is of particular interest as a test for closure of statistical equations. The concept of subensembles is incorporated here in the analytical approach we developed earlier. The Lagrangian velocity correlation function is calculated in the drift approximation. To verify validity of the analytical method the results are compared with ones found from a direct numerical simulation. А better quantitative agreement obtained with the use of subensemble concept is shown.

Рассмотрен перенос замагниченных частиц под действием случайного замороженного изотропного электростатического поля. Из-за бесконечно большого времени корреляции поля и захвата частиц эта проблема имеет особый интерес для проверки замыкания статистических уравнений. Аналитический подход, развитый нами ранее, дополнен концепцией подансамблей. Рассчитана лагранжева корреляционная функция скорости в дрейфовом приближении. Для проверки достоверности аналитического метода его предсказания сравниваются с результатами прямого численного моделирования. Показано, что использование концепции подансамблей улучшает количественное согласование результатов.

Розглянуто перенесення замагнічених частинок під дією випадкового замороженого ізотропного електростатичного поля. Через нескінченно довгий час кореляції поля та захоплення частинок ця проблема має особливий інтерес для перевірки замикання статистичних рівнянь. Аналітичний підхід, розвинутий нами раніше, доповнено концепцією підансамблів. Розраховано лагранжеву кореляційну функцію швидкості в дрейфовому наближенні. Для перевірки достовірності аналітичного методу його передбачення порівнюються з результатами прямого числового моделювання. Показано, що використання концепції підансамблів поліпшує кількісне узгодження результатів.