利用AMR对绝热分层中上升三维浮力磁通管的多参数研究

我们利用二维和三维磁流体动力学（MHD）模拟，研究了嵌入绝热分层中的磁通管的浮力上升。我们分析了在不同扩散机制下，磁通管演化对磁力线扭转以及管轴曲率的依赖关系。为了获得相对较高的空间分辨率，我们使用了FLASH代码，其具有内置的自适应网格加密（AMR）能力。我们的三维实验达到了允许与先前二维模拟结果进行合理比较的Reynolds数。当实验在不使用AMR（因此具有相对较大的扩散率）的情况下运行时，管内保留的纵向磁通量随管轴曲率的增加而增加。然而，当通过使用AMR算法达到低扩散机制时，磁扭转能够阻止磁环分裂成涡管，且环曲率不起显著作用。我们探测到在管主体内、在顶点两侧相反符号的涡量生成。这是磁通面上场的方位角分量不均匀性的结果。与这一整体涡量相关的升力使管的两侧以反对称方式偏离其初始垂直平面。由于涡卷脱落至尾流并产生Von Karman涡街，轨迹上叠加了振荡运动。