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磁螺旋度与衰减磁流体动力学湍流的演化

流体动力学 2014-11-06 v3 宇宙学与河外天体物理 等离子体物理

摘要

本文展示了反向谱转移的系综平均高分辨率直接数值模拟结果,扩展了迄今为止许多单次实现的数值研究。这将此类谱转移确定为磁流体动力学湍流的统计特性,从而允许对其动力学进行可靠的数值探索。对于初始具有螺旋度的磁场,确定这些系综运行的磁能衰减指数为 nE=(0.47±0.03)+(13.9±0.8)/Rλn_E = (0.47 \pm 0.03) + (13.9 \pm 0.8)/R_{\lambda}。我们首次表明,即使在动量方程中移除 Lorentz 力项从而将其与感应方程解耦后,反向谱转移仍然存在。此时感应方程关于外部施加的速度场是线性的,因此适用于多种分析技术。这为分析反向谱转移打开了新的大门,文中讨论了各种思路。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.6756,
  title  = {Magnetic helicity and the evolution of decaying magnetohydrodynamic turbulence},
  author = {Arjun Berera and Moritz Linkmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.6756},
  year   = {2014}
}

备注

5 pages, 4 figures, accepted in Physical Review E Rapid Communications, plus 5 pages, 11 figures of Supplemental Material