确定 MHD 湍流级联率的策略：各向同性、各向异性与航天器采样
空间物理
2022-10-12 v2 流体动力学
等离子体物理
摘要
用于评估级联率的“精确”定律可追溯至 Kolmogorov “4/5” 定律，已被推广至许多相关系统，包括磁流体动力学（MHD）以及磁流体与普通流体类型的可压缩流。众所周知，其实现可能受限于可用数据量以及湍流对称性的缺失。对此类“三阶”（或 Yaglom）关系的精度与可行性进行评估，最有效的方式是考察增量形式的 von Karman-Howarth 方程，该框架正是三阶定律作为渐近近似的推导来源。采用此方法，我们较为详细地考察了不可压缩 MHD 的三阶定律背景。最简版本依赖于各向同性假设以及定义良好的惯性区间的存在，而相关步骤将同一思想推广至任意旋转对称性。基于若干采样与拟合策略，利用模拟结果研究了从这些定律正确且精确获取耗散率的条件。我们所探讨的问题对于单艘或多艘航天器对太阳风湍流的采样尤为相关。
引用
@article{arxiv.2209.00208,
title = {Strategies for determining the cascade rate in MHD turbulence: isotropy, anisotropy, and spacecraft sampling},
author = {Yanwen Wang and Rohit Chhiber and Subash Adhikari and Yan Yang and Riddhi Bandyopadhyay and Michael A. Shay and Sean Oughton and William H. Matthaeus and Manuel E. Cuesta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.00208},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 12 figures