超声速流体动力学和磁流体动力学湍流中的耗散与加热

我们使用新一代高阶Godunov代码Athena，研究了分子云中超声速磁流体动力学（MHD）湍流的能量耗散和加热。我们分析了湍流的饱和振幅、能量耗散特征、功率谱、声速标度以及间歇性指标对磁场强度、驱动尺度、能量注入率和数值分辨率等因素的依赖性。虽然在中等分辨率下能量达到收敛，但我们发现功率谱需要难以获得的高得多的分辨率。在1024^3的流体动力学（hydro）运行中，我们发现速度弥散度与其测量空间尺度之间存在幂律关系，而在相同分辨率的MHD运行中，未发现这样的幂律。湍流的时间变率和温度间歇性都显示出对驱动尺度的依赖性，这表明通过任意机制数值驱动湍流可能无法真实表示这些性质。我们还注意到，超声速MHD湍流的压缩速度分量功率谱与初始球对称MHD爆炸波的能谱具有相似特征，这意味着幂律形式并不排除激波（而非湍流级联）在空间尺度间能量传递调节中起重要作用。