由漂移波二次不稳定性产生带状喷流以解释等离子体边缘湍流
等离子体物理
2019-01-28 v1 流体动力学
摘要
提出一种新策略来解释等离子体边缘湍流中广泛观测到的带状流的产生与持续。磁约束聚变托卡马克边缘区域的核心物理可由单态修正 Hasegawa-Mima (MHM) 模型定性描述，与熟悉的 Charney-Hasegawa-Mima (CHM) 模型相比，该模型对等离子体及地球物理流均产生增强的带状流和更具物理相关性的特征。通过与背景基态的非线性相互作用，由二次不稳定性分析展示了带状喷流的生成机制。MHM 模型中非带状漂移波基态诱导了带状模态的强指数增长，而带状流基态则显示出稳定化阻尼效应。结合耗散的选择性衰减效应，二次不稳定性完整刻画了向纯带状结构的收敛过程。进行了有耗散与无耗散的直接数值模拟以验证该不稳定性理论。结果清晰显示了在初始构型中具有小扰动的无纯非带状漂移波中主导带状流的出现。相比之下，CHM 模型在带状模态中不产生不稳定性，通常收敛于均匀湍流。
引用
@article{arxiv.1901.08590,
title = {Zonal Jet Creation from Secondary Instability of Drift Waves for Plasma Edge Turbulence},
author = {Di Qi and Andrew J. Majda},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08590},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 9 figures