具有理想区域和松弛区域的等离子体的磁流体动力学稳定性
等离子体物理
2015-05-13 v1
摘要
提出了一种统一的能量原理方法，用于分析由多个理想区域和松弛区域组成的等离子体的磁流体动力学(MHD)稳定性。通过选择合适的规范，我们证明，除了磁面附近，等离子体位移在理想区域和松弛区域满足相同的欧拉-拉格朗日方程。在柱几何中分析了奇异面上的差异：在理想MHD中，只允许Newcomb [W. A. Newcomb (2006) Ann. Phys., 10, 232]的小解，而在松弛MHD中，只允许奇宇称大解和偶宇称小解。提出了一种在柱几何中构建全局多区域解的程序。聚焦于两个界面任意接近的极限情况，结果表明，如果合并界面之间的松弛MHD区域被理想MHD区域取代，则先前在多区域松弛MHD中遇到的奇异极限问题[M.J. Hole et al. (2006) J. Plasma Phys., 77, 1167]得以稳定。然后，我们给出了一个稳定的(k, 压力)相空间图，这使我们能够确定在界面之间的区域中，稳定的压力和场分布必须采取的形式。基于此，我们得出结论，存在一类由Kaiser和Uecker [R. Kaiser et al (2004) Q. Jl Mech. Appl. Math., 57, 1]发现是稳定的单界面等离子体，但当界面被解析时，它们被证明是不稳定的。
引用
@article{arxiv.0902.2612,
title = {Magnetohydrodynamic Stability of Plasmas with Ideal and Relaxed Regions},
author = {R. L. Mills and M. J. Hole and R. L. Dewar},
journal= {arXiv preprint arXiv:0902.2612},
year = {2015}
}