无电阻磁流体中的磁抑制理论
数学物理
2019-03-27 v2 math.MP
摘要
我们基于无电阻磁流体(简称 MHD)中的非齐次磁 Rayleigh--Taylor(简称 NMRT)问题,研究为何沿外加磁场方向对速度施加的无滑移边界条件可促进磁抑制效应。利用拉格朗日坐标下的无穷小方法、(等效)磁张力的思想以及磁通守恒的微分形式,我们给出了无电阻 MHD 流体中磁抑制现象物理机制的解释。此外,我们发现无电阻 MHD 流体中的磁能依赖于流体粒子的位移,因而可视为弹性势能。受此观察启发,我们进一步利用著名的最小势能原理来解释 NMRT 问题中稳定性/不稳定性判据的物理意义。作为分析的结果,我们进一步将 NMRT 问题的结论推广到分层 MHD 流体情形。我们指出,我们的磁抑制理论可用于解释无电阻 MHD 流体中由外加磁场导致的其他不稳定性(如热不稳定性、磁浮力不稳定性等)的抑制现象。
引用
@article{arxiv.1803.00307,
title = {On Magnetic Inhibition Theory in Non-resistive Magnetohydrodynamic Fluids},
author = {Fei Jiang and Song Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.00307},
year = {2019}
}