强耦合尘埃等离子体中引力驱动不稳定性的数值研究·第一部分：瑞利-泰勒不稳定性与浮力驱动不稳定性
等离子体物理
2021-04-21 v1
摘要
瑞利-泰勒与浮力驱动不稳定性是非均匀介质中非常常见的不稳定性。此处我们借助不可压缩广义流体动力学（i-GHD）流体模型，考察这些不稳定性如何对于如强耦合尘埃等离子体般的不可压缩粘弹性流体增长。由于尘埃粒子相当重，地球引力吸引在其动力学中有显著作用。本文考虑了重力加速度 g 以及强耦合在引力分层尘埃等离子体流体背景下的作用。我们发现弹性的出现通过在短于麦克斯韦弛豫时间 的时间尺度上减弱粘性效应，加速了粘弹性 RT 不稳定性增长。置于背景介质中、在空间上局域化（两维均然）的低/高密度区的浮力驱动情形也在重力存在下演化。我们的研究表明，两种不稳定性均随介质耦合强度增大而被抑制。该抑制已通过解析方式及二维全非线性仿真加以阐明。
引用
@article{arxiv.2006.12393,
title = {A numerical study of gravity driven instability in strongly coupled dusty plasmas.Part I: Rayleigh-Taylor instability and Buoyancy-driven instability},
author = {Vikram S. Dharodi and Amita Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12393},
year = {2021}
}