使用欧拉势的模拟中磁场演化
宇宙学与河外天体物理
2009-12-20 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
通过使用包括层流和湍流在内的不同流动的二维和三维磁流体动力学模拟，表明如果用人工扩散项演化欧拉势(EP)，则用EP表示场的解通常是不正确的。在三维中，发现使用磁矢势的标准方法允许发电机作用，而EP给出衰减解。在施加场的情况下，EP方法在小尺度上产生过大的功率。这种效应在动态情况下更为夸张，表明来自洛伦兹力的反馈被不切实际地减弱了。EP方法仅在磁扩散率尚未起作用的早期与标准方法一致。证明即使使用很小的人工磁扩散率，EP方法也不会收敛到磁流体动力学湍流的正确解。这种不一致的来源与磁螺旋度或磁场的三维性无关，而仅仅是由于用依赖于相同坐标的EP对磁场的非线性表示与感应方程中的线性扩散算子不相容。
引用
@article{arxiv.0907.1906,
title = {Magnetic field evolution in simulations with Euler potentials},
author = {Axel Brandenburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.1906},
year = {2009}
}
备注
8 pages, 10 figures, MNRAS, accepted