各向异性磁流体湍流中相似长度尺度的演化
流体动力学
2019-09-04 v1 等离子体物理
空间物理
摘要
在早前的一篇论文（Wan 等人 2012）中，作者表明，在均匀平均磁场 存在下，各向异性不可压缩三维磁流体（MHD）湍流的相似解存在的条件是平行（相对于 ）与垂直相似长度尺度之比随时间保持恒定。这一猜想似乎对 MHD 湍流中含能涡的衰减动力学施加了相当严格的约束。然而，我们在此通过直接数值模拟表明，该假设在不可压缩 MHD 湍流中确实成立。在初始瞬态期之后，平行与垂直长度尺度之比在涡衰减过程中围绕一稳定值波动。我们进一步表明，在平均磁场存在下，MHD 湍流满足类 Taylor–Kármán 的相似衰减。讨论了包括雷诺数、直流场强度以及交叉螺旋度在内的不同参数对相似衰减性质的影响。
引用
@article{arxiv.1906.07764,
title = {Evolution of similarity lengths in anisotropic magnetohydrodynamic turbulence},
author = {Riddhi Bandyopadhyay and William H. Matthaeus and Sean Oughton and Minping Wan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.07764},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication in Journal of Fluid Mechanics