磁化等离子体中经典输运的投影算符方法 II. 非线性响应与 Burnett 方程
摘要
Brey 等人 [Physica 109A, 425-444 (1981)] 用于推导 Burnett 方程的时间无关投影算符形式体系被推广，并在多组分与磁化等离子体的背景下加以考量。该过程给出了输运系数的具体公式，这些公式用涉及两个和三个相空间点的双时间关联函数表示。文中展示了如何在弱耦合极限下计算这些关联函数。借助一个特定的非平凡例子，结果表明先前由双时间形式体系 [J. J. Brey, J. Chem. Phys. 79, 4585-598 (1983)] 导出的公式，与 Catto & Simakov (CS) [Phys. Plasmas 11, 90-102 (2004)] 后来采用的 Chapman-Enskog 方法对于由温度梯度驱动的平行黏性贡献是一致的。该工作将先前关于等离子体动理学理论的各种研究与通常用于湍流理论的形式体系统一起来。额外的贡献包括讨论：(i) 从双时间关联视角看 Braginskii 阶的种间动量交换；以及 (ii) 一个与多体理论无关的、展现 Burnett 效应的简单随机模型。该模型给出的见解强调了非高斯统计在评估 Burnett 输运系数中的作用，包括由 CS 计算出的源于非线性碰撞算符的效应。本系列的第一和第二部分共同提供了对投影算符方法的教程式介绍，其在理论等离子体物理中应具有广泛用途。补充材料（附于第二部分末尾）给出了 Brey 等人 (1981) 的一般 Burnett 方程约化到单组分中性流体的一些技术细节，以支持 Brey (1983) 所引述的结果。
引用
@article{arxiv.1711.02202,
title = {Projection-operator methods for classical transport in magnetized plasmas. II. Nonlinear response and the Burnett equations},
author = {John A. Krommes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.02202},
year = {2018}
}
备注
Part II: 98 pages, two figures. Part II_Supplement: 26 pages, no figures. A new version of Part II was generated in order to bundle the Supplement along with Part II under the same arxiv number. Version 3, Part II: 101 pages, two figures. Corrected cross-referencing issues, added some text related to long-ranged forces and macroscopic electric field, minor edits