2.2.1.2 Marple

Ce code est proche de Mach2 , mais est développé par le LPTP ^2.7 pour le Centre d'Études de Gramat en collaboration avec les équipes russes de l'Institute for Mathematical Modelling de Moscou et du Keldysh Institute of Applied Mathematics pour la partie équations d'états. Il offre un certain nombre d'avantages par rapport à Mach2 :

• disponibilité du code source ;
• modèle radiatif évolué avec transport radiatif ;
• traitement des plasmas hors équilibre rayonnement/matière ;
• résolution de la MHD performante ;
• très bonne conservation de l'énergie au fil du calcul ;
• possibilité d'interrompre le code en cours de calcul, de faire des changements, d'ajouter ou de supprimer des mailles et de poursuivre le calcul à partir de ce nouvel état ;
• une version parallélisée^2.8 existe et est utilisable ;

Les équations résolues sont identiques à celles résolues par Mach2 , c'est à dire monofluide et deux températures, mais sans terme de pression radiative. Par contre, les équations traitant du transport du rayonnement sont plus complètes: il s'agit d'un modèle multigroupes en fréquence et en direction dans le plan $(r,z)$ complété par une approximation avant/arrière selon l'angle $\varphi$ (adaptée au cas 2D ). L'équation résolue est donc

$$\index{équation!du transfert radiatif} \frac{\mathcal{D} \, I_\nu}{\mathcal{D}t} = j_\nu - K_\nu I_\nu$$

où $j_\nu$ et $K_\nu$ sont interpolés à partir de tables générées pour les cas LTE ^2.9 et non-LTE sans rayonnement. Ceci permet que ces deux coefficients dépendent de la densité locale de rayonnement $U_\nu$. Cette équation remplace alors l'équation de conservation de l'énergie dans le champ de rayonnement utilisé par Mach2 en étant plus fondamentale.

Les données tabulées telles que opacités, emissivités et équations d'états sont générées par le code Thermos , qui utilise pour cela un modèle de mécanique quantique statistique de HARTREE-FOCK-SLATER, pour les plasmas à température suffisamment haute. En dessous d'une température voisine de $1 \, \mathrm{eV}$, des modèles semi-analytiques prennent le relais.

Notes

... LPTP^2.7

il s'agit du laboratoire de physique et technologie des plasmas de l'École Polytechnique.

... parallélisée^2.8

seul le transport radiatif est parallélisé, mais ceci concerne la majorité du temps de calcul lors d'une simulation détaillée

... LTE^2.9

On rappelle qu'un plasma à l'équilibre thermodynamique local (LTE ) est un plasma pour lequel la matière et le rayonnement sont en équilibre, c'est à dire $T_{rad.}=T_{mati\grave{e}re}$