超声速磁流体动力学湍流中的能量级联率
等离子体物理
2025-07-14 v2
摘要
实施了三维直接数值模拟（DNS）以研究可压缩等温磁流体动力学（MHD）湍流中的能量级联率。利用从Kármán-Howarth方程导出的精确律，我们考察了在广泛的声速和Alfvén Mach数范围内（从亚声速到超声速状态以及变化的平均磁场）通量项与非通量项对级联率的贡献。使用网格上的三维分解以及两种等离子体增量方法（有符号值和绝对值）计算了级联率。通过级联项的角依赖标度分析了强磁场引起的各向异性。此外，增量计算方法显著影响了通量项和非通量项的相对贡献，其中绝对值方法倾向于高估后者。这些发现扩展了当前对可压缩湍流的研究，并为与许多天体物理现象相关的能量传递机制提供了关键见解。
引用
@article{arxiv.2502.17155,
title = {The Energy Cascade Rate in Supersonic Magnetohydrodynamic Turbulence},
author = {Gonzalo Javier Alvarez and Pablo Dmitruk and Branislav Rabatin and David C. Collins and Nahuel Andrés},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17155},
year = {2025}
}