MHD 湍流中的局部通量

利用高分辨率直接数值模拟,我们检验了三种各向同性湍流磁流体(MHD)流动中小尺度局部能量通量率 $\Pi_\ell(x)$ 的统计性质,这些流动在磁场的强度与结构上有所不同。我们分析了动能与磁能中的级联过程,厘清了总体能量动力学中不同的通量贡献。结果表明,局部能量通量的概率分布发展出与极端事件相关的长尾,类似于流体力学情形。能量通量的不同项展现出不同性质,并对所考察流动的类型表现出敏感性。我们进一步检验了局部能量通量与相关场梯度之间的联合概率密度函数(pdf)。结果指出与磁场梯度存在相关性,然而显示出比流体力学流动中观测到的强得多的离散性。最后,也表明局部能量通量对磁场的局部振幅有一定依赖。本文结果对子网格尺度模型具有启示意义,我们对此进行了讨论。