扩展磁流体平衡的 Energy-Casimir、动力学可访问与拉格朗日稳定性
等离子体物理
2020-01-09 v2 流体动力学
摘要
在非正则哈密顿框架下,借助 energy-Casimir 变分原理与动力学可访问稳定性方法,考虑了欧拉式扩展磁流体力学(XMHD)平衡的正式稳定性分析。具体而言,我们找到了具有环向流的轴对称 XMHD 与 Hall MHD (HMHD) 平衡,以及在约束扰动下具有任意流平衡的显式充分稳定性条件。还得到了动力学可访问的哈密顿量二阶变分,其有可能为一般平衡提供显式稳定性判据。此外,我们通过寻找线性化动力学的作用量与哈密顿量泛函,在混合拉格朗日-欧拉框架下,考察了以类 MHD 变量写出的广义准中性两流体模型的拉格朗日稳定性。在忽略电子质量后,我们导出了 HMHD 能量原理,并且由于扰动磁势与正则变量之间关系的一致性条件,扰动感应方程由哈密顿运动方程给出。
引用
@article{arxiv.1908.08821,
title = {Energy-Casimir, dynamically accessible, and Lagrangian stability of extended magnetohydrodynamic equilibria},
author = {D. A. Kaltsas and G. N. Throumoulopoulos and P. J. Morrison},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08821},
year = {2020}
}