经典Yukawa单组分等离子体的变分流体动力学
等离子体物理
2025-07-01 v1 流体动力学
摘要
我们考虑了一种最近发展的强耦合等离子体流体动力学变分方法[D. Krimans and S. Putterman, Phys. Fluids 36, 037131 (2024)]，并将其扩展到Yukawa单组分等离子体。该方法通过显式包含依赖于对分布函数的项，将普通流体动力学方程推广到有限长度尺度。在讨论了拉格朗日量的形式后，我们推导了运动方程以及动量和能量守恒定律的显式公式。在证明了与热力学的一致性后，我们考虑了更简单的线性区域和色散定律。通过将纵向声速与现有数值数据进行比较，我们发现弱到中等屏蔽区域符合良好，而在强屏蔽区域出现差异。纵向色散关系的有限波长行为也在广泛的耦合和屏蔽参数范围内与模拟显示出极好的一致性，即使波长与平均粒子间距相当。除了线性区域，我们的变分方法还有潜力应用于非线性问题和其他物理系统。
引用
@article{arxiv.2506.23006,
title = {Variational hydrodynamics of the classical Yukawa one-component plasma},
author = {Daniels Krimans and Hanno Kählert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.23006},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 4 figures