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具有随机幂律强迫的三维磁流体动力学湍流直接数值模拟

流体动力学 2020-11-10 v1

摘要

我们给出三维磁流体动力学(MHD)方程(3DRFMHD)的伪谱直接数值模拟(DNS)研究,其中采用零均值且方差 k3\sim k^{-3} 的随机力,kk 为波数,因为3DRFMHD被用于MHD湍流中能谱标度的场论研究。我们得到速度和磁场的能谱与结构函数,并由此通过扩展自相似(ESS)程序得到多重标度指数比 ζp/ζ3\zeta_p/\zeta_3。这些指数比在常规三维MHD湍流(3DMHD)对应值的误差范围内。然后,我们通过考察三个磁普朗特数 PrM=0.1, 1{\rm Pr_M} = 0.1,~11010 下涡量和电流密度模等的概率分布函数(PDF)、联合PDF和等值面,对3DMHD与3DRFMHD湍流的统计性质进行系统比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.04277,
  title  = {Direct Numerical Simulations of Three-dimensional Magnetohydrodynamic Turbulence with Random, Power-law Forcing},
  author = {Ganapati Sahoo and Nadia Bihari Padhan and Abhik Basu and Rahul Pandit},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04277},
  year   = {2020}
}

备注

30 pages, 34 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1006.5585