可压缩双流体等离子体湍流中的尺度间能量传递率
等离子体物理
2020-05-01 v1 流体动力学
摘要
我们推导了三维可压缩双流体等离子体湍流中能量传递的精确关系。在长时间极限下，我们得到了一个精确定律，该定律用每种粒子的流体变量、电场与磁场以及电流密度的两点增量的形式表达了尺度间平均能量通量率，并对湍流动力学施加了强约束。在适当假设下，可恢复不可压缩单流体与双流体极限以及可压缩单流体极限。在单流体极限中，我们在忽略与不忽略电子质量两种情况下进行了分析，从而使该精确关系适用于更广泛的应用范围。在可压缩双流体 regime 中，与单流体情形不同，总能量通量率被发现不受背景磁场存在的影响。该精确关系提供了一种方法来检验等离子体中的某尺度范围是惯性的还是耗散的，并且对于理解空间与稀薄天体物理等离子体的非线性本质至关重要。
引用
@article{arxiv.2004.14447,
title = {Scale-to-scale energy transfer rate in compressible two-fluid plasma turbulence},
author = {Supratik Banerjee and Nahuel Andres},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.14447},
year = {2020}
}