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非螺旋湍流与能量的逆向转移:参数研究

宇宙学与河外天体物理 2017-11-15 v1

摘要

我们探讨了 Brandenburg 等人 (2015) 最近发现的在衰减磁流体动力学湍流中能量从小尺度向大尺度逆向转移的现象,该现象即使在非螺旋磁场下亦然。在本研究中,我们主要使用 Pencil-Code 进行参数研究,其中我们改变了 Prandtl 数、运动粘性和初始谱。我们发现,为了获得表现出这种逆向转移的衰减,需要大的 Reynolds 数(O103\mathcal{O}\sim 10^{3}),并且倾向于量级为 Pr=1Pr = 1 的低 Prandtl 数。然而,与螺旋 MHD 湍流相比,逆向转移在将磁能转移到更大尺度方面的效率远低于众所周知的逆级联效应。因此,将逆向转移应用于早期宇宙中的磁场演化时,我们质疑如果在电弱相变期间假设发生磁发生机制,非螺旋逆向转移是否足够有效以解释观测到的空洞磁场。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.07717,
  title  = {Nonhelical turbulence and the inverse transfer of energy: A parameter study},
  author = {Johannes Reppin and Robi Banerjee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.07717},
  year   = {2017}
}

备注

13 Pages, accepted to Physical Review E