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湍流松弛下的相对磁发夹

等离子体物理 2025-04-18 v1 偏微分方程分析

摘要

磁发夹是支撑电导流体中(无粘性和湍流)磁场松弛理论的重要量,在这两种情况下都具有重要作用。尽管已有大量理论工作针对边界处处与边界相切的磁场展开,但许多实际应用(包括天体物理和实验室)实际涉及线绑定到边界、即边界上存在非平凡法向分量的磁场。这一边界条件的修改要求对磁发夹进行相应修改,其合适替代品称为相对磁发夹。本文严格研究相对磁发夹在湍流松弛中的行为。特别地,我们指定边界上磁场的法向分量,并考虑电阻率趋于零的\emph{理想极限}以模型湍流演化,依据Onsager湍流理论。我们证明在这一特例极限下,相对磁发夹被守恒,并且对于恒定粘性,磁场可渐近地松弛到马约拉纳-霍尔巴赫平衡。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.12936,
  title  = {Relative magnetic helicity under turbulent relaxation},
  author = {Sauli Lindberg and David MacTaggart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.12936},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, accepted to J. Math. Phys