无碰撞流体模型的严格比较：平行.firehose不稳定性的非线性模拟
等离子体物理
2022-02-16 v1
摘要
比较了两种用于无碰撞等离子体的不同流体模型。一种基于经典的 Chew-Goldberger-Low (CGL) 模型，其包含有限拉莫尔半径(FLR)修正以及纵模的朗道闭合。另一种除朗道共振外还考虑回旋共振效应，称为回旋共振闭合(CRC)模型。虽然平行 firehose 不稳定性的线性性质由 CGL 模型更好描述，但由回旋共振驱动不稳定的电磁离子回旋不稳定性仅由 CRC 模型重现。本文也讨论了用两种模型进行的平行 firehose 不稳定性非线性模拟结果。尽管线性与准线性各向同性化阶段在两模型中均与理论一致，长期行为可能显著不同。CRC 模型获得的最终态可合理地用边际稳定条件理解。相反，CGL 模型缺乏回旋阻尼，使其难以用简单物理论证预测长期行为。这表明，对纵模与横模均纳入无碰撞阻尼，对于无碰撞等离子体的非线性流体模拟模型至关重要。
引用
@article{arxiv.2112.13077,
title = {Critical comparison of collisionless fluid models: Nonlinear simulations of parallel firehose instability},
author = {Taiki Jikei and Takanobu Amano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13077},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 13 figures