磁浮力中无声近似的有效性
流体动力学
2022-09-29 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
在可压缩流动模型中，声波的存在会给解析与数值分析带来复杂性。因此，人们发展了多种方法来滤除这些波，从而产生了各种“无声”模型，包括Boussinesq、非弹性(pseudo-incompressible)模型。我们评估了这些近似模型在描述太阳内部磁浮力时的有效性。我们引入了一个一般无声模型，并在若干渐近 regime 下与完全可压缩系统进行比较，包括非旋转与旋转情形。我们得到了为使该模型捕捉完全可压缩系统主导阶行为所必须满足的具体约束。随后我们讨论了现有无声模型中哪些满足这些约束，以及在何种参数 regime 下满足。我们还给出了伪不可压MHD模型的变分推导，展示了其潜在的哈密顿结构。
引用
@article{arxiv.2209.13315,
title = {Validity of sound-proof approximations for magnetic buoyancy},
author = {John B. Moss and Toby S. Wood and Paul J. Bushby},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13315},
year = {2022}
}