MRI驱动湍流中的能量动力学

本文汇报了近期理解磁氈动力学(MHD)湍流能量动力学方面的研究成果，这些研究在局部(剪切盒)近似下进行，采用Athena模拟代码。Athena是一种基于分段抛物线方法(PPM)、角运输升风(CTU)积分算法以及受限传输(CT)算法演化磁场的高阶Godukov算法。由于该算法在守恒性方面的优势以及在剪切盒源项实现上的特殊处理，特别适用于此类研究。我们 presented了多项计算，可与已发表结果直接进行比较，并对其进行详细讨论。与已发表文献相比，唯一显著差异在于湍流加热率。我们观察到在包含均匀垂直磁场的计算中存在周期性通道解，以及能量注入与热化率之间的时间滞后。我们还 presented了一项包含外向不透明辐射项的剪切盒计算，其冷却率选取以匹配湍流加热率。我们发现的所有计算中都普遍存在可压缩涨落、螺旋波和弱冲击。结果显示，这些可压缩模式主导了大多数热力学变量概率分布函数中随时间的涨落；只有比热熵相对不受其影响。