磁场在低磁雷诺数下会增强湍流吗？
流体动力学
2017-07-05 v4
摘要
对导电流体的湍流施加磁场会引起焦耳效应。当前的一个范式认为，相应的耗散随磁场强度的增加而增加，因此磁场越强，湍流脉动受到的阻尼越大。尽管这一观点在衰减湍流的唯象理论中似乎得到了支持，但管道流及其他更复杂构型中的湍流测量却产生了看似矛盾的结果。争议的根源在于，磁场会促进充分的尺度依赖各向异性，从而深刻地重组湍流结构，因此其净效应不能仅用附加耗散来理解。我们在此表明，当湍流在直接作用于湍流本身而非作用于其产生机制的磁场中被强迫时，该磁场会促进捕获足够能量的大型近二维结构，以抵消焦耳耗散造成的损失，其净效应是增加湍流脉动的强度。这一范式的改变可能对行星液核、吸积盘以及广泛的冶金与核工程应用等多种系统产生重要后果。
引用
@article{arxiv.1511.02364,
title = {Do magnetic fields enhance turbulence at low magnetic Reynolds number ?},
author = {Alban Pothérat and Rico Klein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.02364},
year = {2017}
}