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等温可压缩磁流体湍流中的能量级联率

等离子体物理 2018-07-24 v2 地球与行星天体物理 空间物理

摘要

使用三维直接数值模拟研究等温可压缩磁流体湍流中的能量级联率。我们的分析由最近针对此问题导出的两点精确律指导,其中存在通量、源、混合和杂项项。针对不同的初始亚声速马赫数 MSM_S 和不同的磁引导场 B0{\bf B}_0 研究了各项的相对重要性。对能量级联率的主要贡献来自可压缩通量,它弱依赖于磁引导场 B0{\bf B}_0,不像其他项的模随 MSM_SB0{\bf B}_0 显著增大。特别地,对于强 B0{\bf B}_0,源项和混合项在小尺度上占主导,幅度几乎相同但符号相反。基于SO(3)旋转群的各向同性分解所做的统计分析,在与问题几何更适配的轴对称分解相比时,在存在 B0{\bf B}_0 的情况下会产生虚假结果。我们的数值结果与先前利用太阳风和地球磁鞘中实地测量所做的分析进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.05503,
  title  = {Energy cascade rate in isothermal compressible magnetohydrodynamic turbulence},
  author = {Nahuel Andrés and Fouad Sahraoui and Sébastien Galtier and Lina Z. Hadid and Pablo Dmitruk and Pablo Mininni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05503},
  year   = {2018}
}