分层和/或旋转湍流中的平均场输运

我们在运动学框架下研究平均电动势，即忽略磁场对流体速度的反作用，并假设轴对称湍流由旋转、密度分层或两者共同决定。我们采用类似的方法处理平均被动标量通量。作为对流的替代，我们考虑等温层中的受迫湍流。使用标准ansatz时，平均磁输运由九个系数决定，平均被动标量输运由四个系数决定。我们给出了所有这些输运系数的结果。我们使用测试场方法和测试标量方法，通过求解具有适当选择的平均磁场或平均标量的方程组来确定输运系数。这些方法适用于可能依赖于所有三个空间坐标的平均场。我们发现，尽管存在快速旋转或强密度分层，湍流扩散的各向异性是适中的。由平均磁场梯度张量的对称部分决定的平均电动势贡献（在早期的一些研究中被忽略）被证明是重要的。在分层旋转湍流中，$\alpha$效应是强各向异性的，在大尺度上沿旋转轴被抑制，但在中等尺度上被强烈增强。$\OO\times\meanJJ$效应也在中等尺度上增强。湍流被动标量扩散率通常几乎是湍流磁扩散率的两倍。磁扩散和被动标量扩散都沿旋转轴略有增强，但在存在重力时则减小。