不可压缩霍尔磁流体湍流中的精确定律
流体动力学
2019-08-21 v1
摘要
本文对不可压缩霍尔磁流体(IHMHD)湍流中几种现有的精确定律进行比较,以表明它们尽管源自不同的数学推导却彼此等价。利用统计均匀性,我们重访了Hellinger等人(2018)提出的定律,并表明在乘以一个修正因子后,它可被写成更紧凑的形式,仅包含表示为湍流场增量的通量项。该定律的霍尔项通过三维电子磁流体(EMHD)湍流的直接数值模拟(DNSs)进行了检验,并与Galtier(2008)和Banerjee & Galtier(2017)推导的其他精确定律进行比较,模拟采用中等强度平均磁场。我们表明所研究的定律在惯性区内等价,从而根据需求提供了多种可使用的表述形式。那些显式依赖于平均(引导)场的表达式在估计能量级联率时可能产生残差误差;然而,我们证明经过数学处理可将这些引导场从定律中去除。因此,推荐使用不依赖于平均引导场的表达式来分析数值或原位航天器数据。
引用
@article{arxiv.1905.06110,
title = {On exact laws in incompressible Hall magnetohydrodynamic turbulence},
author = {Renaud Ferrand and Sébastien Galtier and Fouad Sahraoui and Romain Meyrand and Nahuel Andrés and Supratik Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.06110},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 3 figures. Submitted to Astrophysical Journal