非螺旋 MHD 湍流的高分辨率模拟

根据非螺旋动力学理论，磁能谱随波数增加并在电阻截至波数处达到峰值。此前认为即使在动力学情况下磁能也在电阻尺度处达到峰值。我们使用高分辨率模拟（最高达 1024^3 网格点），无大尺度施加场，显示磁能在与磁雷诺数无关的波数处达到峰值，且约为施加波数的 5 倍。在惯性范围内，谱磁能超过动能的因子为 2 到 3。两种谱都约等于平行。总能谱似乎接近 $k^{-3/2}$，但存在强烈的瓶颈效应，建议渐近谱为 $k^{-5/3}$。这一点通过二阶结构函数指数 $\zeta_2=0.70$ 的得到的结果得到支持，表明 $k^{-1.70}$ 的谱。三阶结构函数标度指数非常接近于单位，与 Goldreich-Sridhar 理论一致。添加施加场倾向于抑制小尺度磁场。我们发现在大尺度上磁功率谱遵循 $k^{-1}$ 斜率。当施加场的强度与动力学产生的场强相近时，我们发现磁功率谱与动能谱几乎等功。