Numerical simulation of MHD boundary layer flow and heat transfer over a nonlinear stretching sheet in the porous medium with viscous dissipation using hybrid approach
在本研究中，磁流体边界层流动与传热和传质的纳米流体的粘性耗散嵌入多孔介质中的非线性拉伸片进行了研究。将控制非线性偏微分方程组转化为耦合的非线性常微分方程组，采用有限元法与符号计算相结合的混合技术求解。研究了粘性耗散、磁影响参数、磁导率参数、布朗运动、埃克特数、热泳参数、普朗特数参数、杜福路易斯数和纳米流体路易斯数对速度$(f'(η))$、温度$(θ(η))$、盐浓度（$S(η)$）和纳米颗粒浓度$(γ(η))$的影响，并以图形方式显示结果。这类问题的应用被发现在与能源和生物医学系统相关的复杂磁性纳米流体材料的电磁控制中。
2017-11-07 physics.flu-dyn
Convective flow of sisko fluid over a bidirectional stretching sheet
本文研究了三维稳态Sisko流体的流动与传热特性。流动是由于双向拉伸片材引起的。深入研究了幂律指数和拉伸比对流动和传热的影响。通过引入适当的相似变量，将控制偏微分方程化为耦合的常微分方程。然后用自适应龙格-库塔算法结合Broyden方法在该区域内用打靶法数值求解所得方程。速度场和温度场的数值结果的图形和有关参数的影响进行了详细讨论。此外，表面摩擦系数和局部努塞尔数的不同值的幂律指数和拉伸比的列表数据提供。数值结果与HAM的结果进行了验证。此外，结果也验证了以前发表的相关文献作为一个特殊的情况下的问题。
2014-05-30 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Flow and Heat Transfer of a MHD Viscoelastic Fluid in a Channel with Stretching Walls: Some Applications to Haemodynamics
University of Bremen（不来梅大学）
本文通过数值方法研究了在外部磁场作用下，具有拉伸壁的平行板通道中稳态不可压缩粘弹性导电流体的流动与传热，发现拉伸壁导致中心线附近出现回流，而强磁场可抑制回流，且磁场增强会降低流速但升高温度，对心血管系统血液动力学有潜在应用。
2010-07-07 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Finite difference solution of radiation on unsteady free convective magnetohydrodynamic flow past a vertical cylinder with heat and mass transfer
研究了在热质交换影响下，磁场和辐射对非定常自由对流磁流体流动的影响。采用Crank-Nicolson方法的隐式差分格式对结果进行了分析。控制边界层方程以及初始和边界条件被转换成无量纲形式，从而得到更精确的解。我们确定的辐射和磁场的影响下的速度的变化与温度和浓度考虑。构造了一个代码（FORTRAN 6.5），以获得预测以下的数值解已与文献中的现有信息进行了比较，并获得了很好的协议。本文的研究结果对预测有磁场和辐射存在时的流动和换热有一定的参考价值。
2012-06-14 physics.flu-dyn
Extreme-value statistics from Lagrangian convex hull analysis for homogeneous turbulent Boussinesq convection and MHD convection
本文研究了拉格朗日示踪剂的凸壳在分析不同各向异性湍流输运特性中的应用。在统计均匀和稳态Navier-Stokes湍流，中性流体Boussinesq对流，MHD Boussinesq对流的直接数值模拟与拉格朗日对色散的比较表明，凸包统计捕获的渐近色散行为的一大群被动示踪粒子。此外，凸包分析提供了关于示踪剂子系综的附加信息，这些示踪剂平均以极值统计和流动各向异性的形式经由凸包的几何性质最有效地分散。我们使用凸壳表面的几何形状来研究湍流对流中发生的各向异性。应用极值理论，我们证明了凸壳顶点的最大平方扩张是由一个经典的极值分布，Gumbel分布很好地描述。在湍流对流期间，间歇性对流羽流增长并加速拉格朗日示踪剂的分散。凸壳分析产生的信息，补充标准拉格朗日分析的相干湍流结构及其影响的全球统计的流动。
2017-05-07 physics.flu-dyn
From localized dryout to convective elongated vapor structures: Reynolds number effects on boiling transition in a rectangular mini-channel
Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Suzhou Research Institute of HIT（哈尔滨工业大学苏州研究院）；Union College（联合学院）；Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）
通过三维共轭模拟，采用含物理信息多位点核化模型的开源数值框架，明确矩形微通道内沸腾转变的雷诺数效应，发现低、高雷诺数下不同转变路径，且Re=2000时热响应最优。
2026-09-01 physics.flu-dyn
Weakly nonlinear stability of convective magnetohydrodynamic systems without alpha-effect to perturbations involving large scales
我考虑的问题弱非线性稳定性的三维对流磁流体动力学系统，没有α效应或它是微不足道的，涉及大尺度的扰动。我假设对流MHD状态（稳定或演化），我调查的稳定性，不涉及大的时空尺度，它是稳定的扰动涉及相同的小空间尺度，作为扰动状态。平均场方程，我推导出的扰动使用渐近技术的多尺度系统，是一个推广的方程的磁流体力学（Navier-Stokes方程和磁感应方程）。出现的组合涡扩散的运营商，这是在一般各向异性，并不一定负定义，以及新的二次项类似于描述平流。
2006-09-25 nlin.CD physics.flu-dyn
GFEM study of magnetohydrodynamics thermo-diffusive effect on nanofluid flow over power-law stretching sheet along with regression analysis
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）
本文利用Galerkin有限元法研究了外部磁场下纳米流体在幂律拉伸板上的三扩散边界层流动，分析了布朗运动、扩散电势和热泳现象对传热传质的影响，并通过回归分析验证了传质速率参数与控制参数之间的关系。
2017-08-18 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Differential Rotation and Magnetism in Simulations of Fully Convective Stars
质量足够小的恒星在其内部都是对流的，因此不具有类似于太阳速跃层的内部边界层。由于这个界面在许多太阳磁发电机理论中占有重要地位，人们普遍认为完全对流的恒星表面的磁行为与大质量恒星的磁行为大不相同。在这里，我描述了最近的观测和理论模型的发电机行动在低质量的恒星是部分确认，部分混淆，这一基本的期望。特别是，我提出的3-D MHD模拟结果的发电机行动的对流在旋转球壳近似内部的0.3太阳质量的恒星在一定范围内的旋转速率。模拟的恒星可以在其表面建立纬度方向的差异旋转，在“快速”旋转速率（定义）下类似太阳，在较慢的旋转速率下反太阳;在某些参数制度下，强发电机产生的磁场的反馈大大降低了差异旋转。我认为，这种“翻转”的意义上的差异旋转可能是可观察到的在不久的将来。我还简要地描述了如何的强度和形态的磁场的变化与模拟恒星的旋转速率，并表明，达到的最大磁能与简单的缩放参数是兼容的。
2010-10-12 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Vortex Tubes of Turbulent Solar Convection
研究太阳对流的湍流特性对于理解太阳表面观测到的多尺度动力学是极其重要的。特别是，最近的高分辨率观测揭示了无处不在的旋涡结构，数值模拟表明了涡管动力学和磁场组织之间的联系，并显示了涡管相互作用在太阳声波激发机制中的重要性。本文利用辐射流体力学大涡模拟方法研究了太阳表面附近强湍流对流中涡管的形成机制。对模拟数据的分析表明了涡管形成的两个基本过程：1）对流颗粒内部小尺度对流不稳定性的发展; 2）颗粒间剪切流的Kelvin-Helmholtz型不稳定性。我们的分析表明，在这些过程中，涡旋拉伸是太阳上产生小尺度涡度的主要来源。
2012-01-12 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.flu-dyn
Spherically Symmetric Accretion Flows: Minimal Model with MHD Turbulence
第一个球形吸积模型是在55年前提出的，但这个理论还远没有完成。真实的吸积流被发现是随时间变化的湍流。本文提出了分别处理湍流的最小MHD球吸积模型。湍流的处理是基于对碰撞MHD的几种状态的模拟。冻结放大，耗散，发电机行动，各向同性，和恒定的磁螺旋度的影响是自洽包括在内。解除了均质和磁场各向同性的假设。正确的磁化流的动力学计算。扩散、对流和辐射都没有考虑在内。发现了两种不同类型的辐射低效吸积流：跨音速非旋转流（I），角动量向外有效输运的流（II）。非旋转流的吸积速率比邦迪速率小几倍，因为湍流会抑制吸积。具有角动量输运的流动的吸积速率比Bondi速率小约10-100倍。高度螺旋湍流，外磁化状态，和不同的状态方程的影响进行了讨论。流动被发现是对流稳定的平均，尽管气体熵增加向内。所提出的模型具有少量的自由参数和以下吸引人的性质。在非旋转磁化流的内部密度被发现是几倍低于密度在非磁化吸积。仍然需要几倍的低密度来解释观测到的低红外光度和低法拉第旋转测量到Sgr A* 上的吸积。
2008-03-27 astro-ph physics.flu-dyn
Interplay between tidal flows and magnetic fields in nonlinear simulations of stellar and planetary convective envelopes
本文通过非线性MHD模拟研究了潮汐激发惯性波，发现磁场强度（Lehnert数）和磁普朗特数决定磁场与潮汐流是相互改变还是磁场抑制纬向流，并预测类太阳恒星中存在复杂的潮汐-磁场相互作用。
2025-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Energy transfer and conversion in Strongly Anisotropic Magnetohydrodynamic Turbulence
The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Waikato（怀卡托大学）
研究强各向异性磁流体动力学湍流中的能量转移与转换，通过扩展分析，证实电流片变薄是能量向小尺度级联的主要过程，发现子通量尺度不变性，还揭示背景磁场在不同尺度对动能和磁能转换的不同影响。
2026-07-09 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Meridional Circulation Dynamics in a Cyclic Convective Dynamo
地面观测表明，光球层中太阳纬向环流的速度与太阳活动周呈反相变化。目前对这种变化来源的解释是，流入活动区的气流改变了全球地面的纬向环流模式。当这些局部气流在整个半球上积分时，它们有助于轴对称极向水平分量的减慢。对流区深处的这种大规模流动的行为在很大程度上仍然未知。目前的日震技术还不够灵敏，无法捕捉到这种微弱的大尺度流动的动态。此外，绘制对流区内部的纬向环流所需的大量积分时间也掩盖了较短时间尺度上的一些可能的动态。在这项工作中，我们研究了从太阳对流区的3D MHD全球模拟出现的纬向环流的动力学。我们的目的是评估和量化的对流区，循环的大规模磁场可以达到相当大的强度内的对流循环的行为。我们的分析表明，纬向环流的形态和幅度都受到磁场的高度影响，通过对全球角动量分布的影响的磁转矩。由这些磁转矩引起的一个动态特征是在低对流区的中纬度出现一个突出的向上流动，该流动发生在环带的赤道边缘附近，并在周期最大值期间达到峰值。在全球范围内，发电机产生的大规模磁场驱动的纬向流的变化，在形成鲜明对比的传统的运动学通量传输观点的磁场被平流被动的流动。
2017-07-18 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.geo-ph
Conservative regularization of neutral fluids and plasmas
理想的方程组（例如欧拉方程和磁流体力学）可能会产生奇异结构，例如冲击、涡流/流片。其中，涡奇异性的出现是由于涡的拉伸，这可能会导致无限增长的拟能。粘性和电阻率提供了这些奇异性的耗散正则化。与一维无粘Burgers方程的色散KdV正则化类似，我们提出了理想三维可压缩流、MHD和2流体等离子体的局部守恒正则化（具有低耗散高涡度流的潜在应用）。正则化涉及到在速度方程中引入一个涡旋“旋度”项ω 2 w x旋度w。截止长度λ必须与密度的平方根成反比，以确保“漩涡”能量的守恒。后者包括积极的动力，压缩，磁和涡的贡献，从而导致先验的界限拟能。扩展到2流体等离子体涉及额外的磁'旋转'条款的离子和电子速度方程和螺线管除了电流安培定律。以涡旋能为哈密顿量，建立了一个哈密顿-泊松括号公式。我们还建立了旋转正则化的极小性质。一个旋流速度场被示出为传输涡流和磁通量管以及W/ρ和B/ρ，从而推广了Kelvin-Helmholtz和Alfven定理。用定常正则化方程模拟了旋转涡、磁流体夹点和涡面。我们的正则化可以方便的数值模拟和统计处理的涡流和电流丝在3D。最后，我们简要地描述了一个保守的正则化的冲击类奇点在可压缩流推广KdV和非线性薛定谔方程的绝热动力学的气体在3D中。
2020-07-28 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
A finite-volume scheme for modeling compressible magnetohydrodynamic flows at low Mach numbers in stellar interiors
完全可压缩磁流体动力学（MHD）模拟是研究发电机放大在恒星深对流层产生磁场中作用的基本工具。在这种环境中产生的流动的特征是低（音速）马赫数（M_son < 0.01）。在这些制度中，传统的MHD代码通常表现出过度的耗散，往往是低效的，因为Courant-Friedrichs-Lewy（CFL）的时间步长约束变得过于严格。在这项工作中，我们提出了一种新的方法，有效地模拟低马赫数的磁流体流动在空间相关的重力位，同时仍然保留所有的可压缩性的影响。该格式在有限体积Seven-League Hydro（SLH）程序中实现，采用低马赫数的五波Harten-Lax-van Leer间断（HLLD）求解器来减少数值耗散，采用基于Strang分裂的隐-显时间离散技术来克服过于严格的CFL约束，以及一种平衡方法，该方法显著降低了强分层设置中的空间离散化误差的幅度。通过在交错网格上使用约束输运方法，对磁场施加螺线管约束。我们进行了五个验证测试，包括模拟一个小规模的发电机在一个类似恒星的环境中在M_son ~ 0.001。我们表明，所提出的计划可以用来准确地模拟可压缩MHD流的制度，低马赫数和强烈分层设置，即使与适度粗糙的网格。
2022-10-04 astro-ph.IM astro-ph.SR cs.NA
A well-balanced and exactly divergence-free staggered semi-implicit hybrid finite volume/finite element scheme for the incompressible MHD equations
提出一种适用于不可压缩MHD方程的无散度且平衡的混合FV/FE格式，通过交错网格和约束L2投影保证磁场无散度，并显式考虑已知平衡解实现严格平衡，在盖驱动腔流和3D托卡马克模拟中验证了有效性。
2023-05-11 astro-ph.IM cs.NA math.NA
