Instability of Shear Waves in an Inhomogeneous Strongly Coupled Dusty Plasma
它表明,在强耦合,不均匀,尘埃等离子体中的低频剪切模式可以增长的不稳定性,涉及的动态电荷波动的尘埃颗粒。不稳定性是由平衡尘埃电荷密度的梯度驱动的,并与尘埃颗粒的有限充电时间有关。目前的计算,在广义流体动力粘弹性形式主义进行,也带来了重要的修改的阈值和增长率的不稳定性,由于集体效应与耦合到压缩模式。
2001-03-26 physics.plasm-ph
Large-mode-number magnetohydrodynamic instability driven by sheared flows in a tokamak plasma with reversed central shear
本文分析了在具有反向中心剪切的位形中,托卡马克安全因子剖面最小q_min附近的亚阿尔文剪切流层的影响。足够强的速度剪切产生了一个快速增长的Kelvin-Helmholtz(KH)类理想磁流体动力学(MHD)模式与主导模式数m,n ~ 10的广谱。有限电阻率的非线性模拟表明,磁重联附近的波纹所造成的KH样涡,湍流结构的形成,和一个扁平的流动剖面。KH模式相比,双撕裂模式(DTM)占主导地位,在较低的剪切速率。讨论了这些结果在具有内输运势垒的托卡马克装置中的可能应用。
2007-01-12 physics.plasm-ph
Ion-temperature-gradient sensitivity of the hydrodynamic instability caused by shear in the magnetic-field-aligned plasma flow
交叉磁场(即,对于空间和实验室等离子体来说,离子温度的垂直(垂直)分布和磁场对准(平行)等离子体流的垂直分布有时是不均匀的。在文献中已经广泛讨论了由离子温度分布中的梯度或由平行流中的剪切引起的不稳定性。在本文中,流体动力学等离子体的稳定性进行了研究,实和虚频率的范围内的剪切参数,归一化波数,密度梯度和离子温度梯度尺度长度的比例进行了量化,并说明了反朗道阻尼的作用的情况下,离子温度梯度和平行流剪切。我们发现,增加离子温度梯度降低了流体动力学平行流剪切不稳定性,也被称为平行开尔文-亥姆霍兹不稳定性或D 'Angelo不稳定性的不稳定阈值。我们还发现,动力学不稳定性产生的耦合,加强行动的自由能源。对于可比的电子和离子的温度的情况下,我们分析说明的D 'Angelo不稳定性的动力学不稳定性的剪切参数,归一化的波数,和密度梯度和离子温度梯度尺度长度的比例是不同的,我们属性的变化,在稳定性的变化量的逆离子朗道阻尼的变化。我们发现,附近的归一化波数$k_{\perp} ρ_{i}$的顺序统一,频率的实部和虚部值变得可比和增长率最大化。
2014-05-06 physics.plasm-ph
Renormalized non-modal theory of the kinetic drift instability of plasma shear flows
以Kelvin剪切模方法或所谓的非模方法为基础,发展了等离子体剪切流在磁场中漂移不稳定性的线性和重整化非线性动力学理论。该理论证明了有限离子Larmor半径的时间效应是非均匀电场中漂移湍流抑制的关键。这种效应导致不稳定漂移扰动的频率和增长率随时间的非模态下降。我们发现,湍流散射的离子gyrophase是占主导地位的效果,这决定了非常迅速的抑制剪切流中的漂移湍流。
2011-01-13 physics.plasm-ph
Effect of In-Plane Shear Flow on the Magnetic Island Coalescence Instability
采用二维粘阻约化磁流体动力学(VR-RMHD)模型,研究了存在面内平行剪切流时磁岛的合并问题。扩展了Waelbroeck等人[33]和Throumoulopoulos等人[34]在Fadeev平衡的亚Alfvénic流剪切区中的分析工作,首次对超Alfvénic区进行了数值研究。广泛的剪切流振幅和剪切尺度长度的值已被认为是了解亚Alfvénic和超Alfvénic流动的聚结不稳定性及其非线性命运的影响。我们发现,流动剪切长度尺度大于磁岛的大小,最大重联率单调下降,从亚阿尔夫文尼克到超阿尔夫文尼克流速。对于尺度长度小于岛的大小,重联率下降到一个临界值$v_{0c}$,超过该值,剪切流被发现不稳定的岛屿。v0 c的值随着剪切流长度尺度值的减小而减小。有趣的是,我们的参数范围内,我们发现抑制的Kelvin-Helmholtz超Alfvénic流的不稳定性,即使当剪切尺度长度小于岛的宽度。速度流线的观测表明,在强剪切流的情况下,岛内的等离子体循环具有稳定的影响。等离子体循环也被发现是负责上游速度的降低,导致较少的堆积磁通量的两侧的重联片。
2021-10-13 physics.plasm-ph
Linear Tearing Growth and Onset of Relativistic Magnetic Reconnection in the Presence of Shear Flows and a Guide Field
Dartmouth College(达特茅斯学院)
通过动理学粒子模拟和数值求解器,研究剪切流和导向场对相对论性磁重联线性撕裂不稳定性的影响,发现两者均减缓增长并延迟重联起始,高剪切下过渡到开尔文-亥姆霍兹不稳定性。
2026-06-23 physics.plasm-ph
Kelvin-Helmholtz versus Hall Magneto-shear instability in astrophysical flows
研究了完全电离等离子体中剪切流的稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性是一种著名的、宏观的、理想的剪切不稳定性。在足够低密度的等离子体中,也可以发生微观霍尔磁剪切不稳定性。我们进行了三维模拟的Hall-MHD方程,这两个不稳定性存在,并进行了比较研究。我们发现,当剪切流是如此强烈,其涡度超过离子回旋频率的等离子体,霍尔磁剪切不稳定性不仅是不可忽略的,但它实际上显示的增长率大于开尔文-亥姆霍兹不稳定性。
2014-05-23 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Kelvin-Helmholtz instability in strongly coupled dusty plasma with rotational shear flows and tracer transport
Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性在任何介质的输运和混合性质中起着重要作用。在本文中,我们数值探讨了这种不稳定性的二维强耦合尘埃等离子体旋转剪切流。本文采用广义流体力学模型,将其视为粘弹性流体。我们考虑具有突然径向旋转廓线的旋转涡量的特殊情况。特别是:单循环和多循环涡壳轮廓已被选择。我们观察到的KH涡在两个相对旋转的流动之间的每个圆形界面,以及一对进出波前的横向剪切波。我们的研究表明,由于在强耦合介质中KH涡和剪切波之间的相互作用,混合和传输行为比无粘流体动力学流体要好得多。为了证实混合和输运行为,广义流体动力学模型被扩展到包括拉格朗日示踪粒子。这些示踪粒子在流动中的数值扩散提供了对这种介质中扩散的估计。我们提出的初步观察示踪剂分布(团簇形成)和它们的扩散(均方位移)在整个介质。
2021-07-05 physics.plasm-ph
Self Heating of Corona by Electrostatic Fields Driven by Sheared Flows
指出了日冕自加热的一种机制。它示出的剪切流的形式提供的自由能引起不稳定的静电波,加速粒子和加热它们。静电扰动通过两个过程发生:(a)纯粹增长的剪切流驱动的不稳定性和(b)剪切流驱动的漂移波。这些过程发生在整个电晕中,因此自加热在该等离子体中非常重要。如果假设初始扰动为约百分之一,即$\frac{eφ}{T_{e}}\simeq10^{-2}$,则这些不稳定性可在$3\times10^{-2}$内几秒时间内产生约100伏或更小量级的局部静电势$φ$。垂直于外磁场$\textbf{B}_{0}$方向的波长分量在10 ~ 1 m之间变化。纯粹增长的不稳定性创建静电场剪切流,即使密度梯度不存在,而密度梯度是至关重要的漂移波不稳定性的并发。主题词:太阳:日冕的自加热,剪切流驱动的不稳定性,漂移波。
2012-01-03 physics.plasm-ph
On the Raman Instability in Degenerate Relativistic Plasmas
应用相对论流体力学方程和麦克斯韦方程组研究了完全简并电子等离子体中的受激喇曼散射不稳定性。我们证明了弱相对论性简并等离子体以及强相对论性简并等离子体的不稳定性发展。结果表明,在强辐射场中,相对论简并等离子体的响应与弱简并等离子体的响应相同。
2017-06-19 physics.plasm-ph
Shear flow-interchange instability in nightside magnetotail causes auroral beads as a signature of substorm onset
本文用近地背侧等离子体片的几何楔形模型导出低频剪切流交换波的波动方程,该波沿磁通量管向电离层传播$\vec{E} \times \vec{B}$剪切纬向流。讨论了与Kalmoni等人(2015)中用于剪切流气球不稳定性的波动方程结果的差异。切变流交换不稳定似乎是负责亚暴的发病。楔形波方程被用来计算的色散关系和本地增长率在午夜地区的夜侧磁尾的不稳定性的发展,形成的极光珠特征的地磁亚暴发病的粗略表达式。剪切流交换模式的稳定性分析表明,非线性分析是必要的定量准确的结果,并确定不稳定性变化的空间尺度。
2022-10-14 physics.plasm-ph physics.space-ph
Reduced kinetic model for ion temperature gradient instability in tokamaks with reversed magnetic shear
Institute for Fusion Theory and Simulation, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院聚变理论与模拟研究所);School of Science, Tianjin University of Technology and Education(天津职业技术师范大学理学院)
该研究通过简化动力学模型揭示反磁旋度磁场下离子温度梯度不稳定性特性,提供连接解析模型与全局模拟的理论框架。
2025-11-10 physics.plasm-ph
Density-shear instability in electron MHD
本文讨论了一种新的无惯性电子磁流体动力学(EMHD)不稳定性,它是由电子速度剪切和电子密度梯度的组合引起的。不稳定模式具有比横向密度尺度更长的长度尺度,以及逆霍尔时间尺度的数量级的增长率。我们认为,这种密度剪切不稳定性可能是重要的磁重联地区的尺度小于离子集肤深度,并在中子星地壳。我们证明了所谓的霍尔漂移不稳定性,以前认为是相关的中子星地壳,是一个电阻撕裂不稳定性,而不是霍尔项本身的不稳定性。我们认为,在中子星中,密度剪切不稳定性比撕裂不稳定性更重要,因为它通常具有更快的增长率,对几何和边界条件不太敏感。我们证明,对于均匀的电子密度,电磁流体力学是“至少稳定”的定期,不可压缩的MHD,在这个意义上说,任何领域的配置是稳定的MHD也是稳定的电磁流体力学。我们提出了密度剪切不稳定性的EMHD和磁浮力不稳定性的滞弹性MHD之间的连接。
2014-07-11 astro-ph.HE physics.plasm-ph
The nonmodal kinetic theory for the electrostatic instabilities of a plasma with a sheared Hall current
发展了以剪切模方法或所谓的非模方法为基础的霍尔电流驱动的剪切电流速度不稳定性的动力学理论。发展的理论预测,在霍尔等离子体与非均匀电场,单独的空间傅立叶模式的扰动是确定的框架对流等离子体组件之一。由于霍尔等离子体中的离子流和电子流的不同剪切,该模式被第二分量感知为具有随时间变化的波数的多普勒频移连续剪切模式。由于这种效应,等离子体组分的相互作用形成了非模态的时间相关过程,这应该作为初值问题来研究。所开发的方法适用于流体动力学修改的双流不稳定性和动力学离子声不稳定性的等离子体剪切霍尔电流与匀速剪切的线性初值问题的解决方案。这些解揭示了流速的均匀部分是导致不稳定性模态演化的原因,而流速剪切是非模态不稳定性发展的根源,其指数随时间增长为$\sim\left(t-t_0\right)^3$ .
2019-08-06 physics.plasm-ph
Transverse electron-scale instability in relativistic shear flows
电子尺度的表面波被证明是不稳定的剪切流在一个最初未磁化的等离子体的横向平面,不同的(磁)流体动力学的情况下。研究发现,这些不稳定模式有一个更高的增长率比密切相关的电子尺度Kelvin-Helmholtz不稳定性在相对论剪切。多维粒子模拟验证了分析结果,并进一步揭示了蘑菇状电子密度结构的出现在非线性阶段的不稳定性,类似于在瑞利泰勒不稳定性,尽管尺度和不同的基础物理的巨大差距。宏观($\gg c/ω_{pe}$)领域被证明是由这些微观剪切不稳定性,这是相关的粒子加速,辐射发射和种子MHD过程在长的时间尺度。
2015-05-22 astro-ph.HE physics.plasm-ph
The effect of shear flow on the resistive tearing instability
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克学院);Princeton Plasma Physics Laboratory(普林斯顿等离子体物理实验室)
本研究探讨了强剪切流对电阻性撕裂不稳定性的影响,发现剪切流会抑制不稳定性增长,且最大增长速率的波数随流体剪切强度增加而增大。
2025-03-26 physics.plasm-ph physics.space-ph
Buneman instability in a magnetized current-carrying plasma with velocity shear
在磁重联中,常常会产生布尼曼不稳定性。了解束流中驱动布尼曼不稳定性的速度剪切如何影响波的增长和饱和,与磁重联中的湍流、加热和扩散有关。利用弱余弦速度剪切的Mathieu方程分析和Vlasov模拟,研究了由强磁化电子和冷非磁化离子组成的等离子体中剪切对动力学Buneman不稳定性的影响.在线性不稳定阶段,剪切增强了斜波和剪切电子束之间的耦合,导致更广泛的不稳定本征模与共同的较低的增长率。波耦合产生了空间电场的新特征,当电子空穴形成时,这些新特征可以持续到非线性阶段。较低的混合不稳定性同时发生在$k_{\shortparallel}/k_{\perp} \sim \sqrt{m_e/m_i}$与一个低得多的增长率,并不受速度剪切。
2011-05-02 astro-ph.SR nlin.PS physics.plasm-ph
Dissipative Instability of Magnetohydrodynamic Sausage Waves in a Compressional Cylindrical Plasma: Effect of Flow Shear and Viscosity Shear
研究剪切流和黏性对压缩圆柱等离子体中MHD腊肠波耗散不稳定性(DI)的影响,推导了慢腊肠模式的解析色散关系,发现慢表面模式增长率与轴向波数和流剪切成正比,而慢体模式在特定波数处达峰值。
2023-09-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Slow down of a globally neutral relativistic $e^-e^+$ beam shearing the vacuum
研究了全局中性相对论性$e^-e^+$光束通过中空等离子体/介质通道的相对论性无碰撞剪切流的微观物理。我们表明,通过多维PIC模拟,这种情况下激发蘑菇不稳定性(MI),电子尺度上的横向剪切不稳定性,当有没有重叠(无接触)之间的$e^-e^+$光束和中空等离子体通道的壁。MI的开始导致束的动能转换成磁场(和电场)能量,有效地减慢了在没有接触的情况下的全局中性体。在这种配置中探索的无碰撞剪切物理学可以在天体物理环境中运行,特别是在宏观剪切过程稳定的高度相对论和超音速环境中。
2015-06-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Vortex dynamics and shear layer instability in high intensity cyclotrons
我们证明了在回旋加速器中,强流束在垂直于磁场的平面内的空间电荷动力学可用二维不可压缩流体的欧拉方程描述。与流体动力学的这种类比给出了一个统一且直观的框架来解释实验和模拟中观察到的光束螺旋和光束分裂行为。特别是,我们表明,光束分裂是一个经典的不稳定性发生在流体剪切流的结果。我们给标度律的不稳定性和预测的非线性演化的光束受it. Our工作表明,回旋加速器可能是唯一适合的剪切层和涡旋分布的实验研究,是无法实现的潘宁-Malmberg陷阱。
2016-04-15 physics.acc-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Modeling the dominance of the gradient drift or Kelvin-Helmholtz instability in sheared ionospheric E x B flows
研究表明,在非均匀电离层等离子体中的剪切$\mathbf{E}\times\mathbf{B}$流中,梯度漂移(GDI)或Kelvin-Helmholtz(KHI)不稳定性可能增长。这项工作研究的条件下,导致这些不稳定性之一,占主导地位的其他使用一种新的模式来研究本地化的电离层不稳定性。与中性粒子的碰撞效应在不稳定性发展中起着重要的作用。结果表明,在低碰撞度区,KHI占主导地位,在高碰撞度区,GDI占主导地位,并存在一个中间区域,其中两种不稳定性同时存在。对于低碰撞的情况下,其中的速度剪切是足够远的密度梯度,GDI被发现增长作为一个次要的不稳定性延伸的KHI涡。在速度切变的方向上包含中性风驱动的电场并不影响任一不稳定性的优势。利用经验电离层模式的数据,发现了两个高度极限,当高度超过上限时,KHI是主要的。对于低于下限的高度,GDI占主导地位。在中间区域,两种不稳定性一起增长。增加速度切变会使两个极限高度降低。这意味着,对于密度和速度梯度跨越很大高度范围的电离层现象,如极光下极化流,天基和地基观测仪器观测到的不稳定性可能有很大不同。
2021-04-13 physics.plasm-ph physics.space-ph
Non-Riemannian geometrical asymmetrical damping stresses on the Lagrange instability of shear flows
结果表明,Elie Cartan三维空间扭转的物理解释为力偶非对称应力,具有阻尼效应,以前的黎曼不稳定Couette平面剪切流,导致流动在拉格朗日意义下的稳定性。实际上,由于流速与扭转成反比,它具有在平面流中引起阻尼的效果,从而减弱不稳定性效果。在这个意义上,我们可以说,Cartan扭转在流体中引起剪切粘性非对称应力,这能够阻尼流动的不稳定性。流动的稳定性计算的截面曲率在非黎曼三维流形。通过使截面非黎曼曲率为零来估计边缘稳定性,这使我们能够确定能够引起这种稳定性的流动速度。这里讨论的想法表明,扭转扮演的磁场的几何作用,最近由Bonnano和Urpin(PRE,(2007年,在印刷)研究的库埃特流的磁流体不稳定性可以扩展和应用到塑性流动的微观结构缺陷。最近,Billig(2004)考虑了磁流体力学(MHD)中的黎曼非对称应力。
2007-08-18 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Reconnection-driven particle acceleration in relativistic shear flows
剪切流中的粒子散射被用来解释相对论性天体物理喷流边界的非热发射。然而,粒子注入的物理学,即,允许热粒子参与剪切驱动加速的机制仍然未知。利用粒子模拟方法,研究了相对论性磁主导的电子-正电子喷流与弱磁化的电子-离子环境等离子体之间的速度剪切所导致的Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性的发展.我们发现,在其非线性阶段,KH涡产生动力学尺度的重联层,有效地激励射流粒子,从而提供了一个第一原理机制,粒子注入到剪切驱动的加速。我们的工作支持喷流发射的脊柱鞘模型-快速的核心/脊柱被较慢的鞘包围-并且可以解释相对论喷流边界处的无线电发射电子的起源。
2020-09-24 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Observation of nonaxisymmetric standard magnetorotational instability induced by a free-shear layer
本研究发现磁化泰勒-库埃特流中自由剪切层可使非轴对称标准磁旋转不稳定性在Rm≳1时失稳,阈值与轴对称情形相当,解释了近年实验发现的新型不稳定性,对天文研究有重要意义。
2024-11-04 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Interacting vorticity waves as an instability mechanism for MHD shear instabilities
剪切流不稳定性的相互作用涡波形式主义在这里扩展到磁流体动力学(MHD)设置,提供一个机械描述的稳定和不稳定的剪切不稳定性的存在下的背景磁场。这种解释依赖于局部涡度异常引起的非局部速度场,从而导致远距离作用。它示出在这里,由系统支持的波能够通过洛伦兹力传播涡量,和波可能相互作用;不稳定的存在,然后取决于是否选择的基本状态允许通过相互作用的涡量波的相位锁定和建设性干涉。为了证实这一说法,我们解决了两个代表性的基本状态,一个是背景磁场稳定的不稳定的流动和其他领域不稳定的稳定流的不稳定性问题,并进行相关的分析,以显示这种机制在MHD中是如何运作的。
2014-12-19 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Fire-hose instability of inhomogeneous plasma flows with heat fluxes
研究了热流和速度剪切对弱碰撞等离子体流中平行水龙带不稳定性的影响。为此,我们应用各向异性16矩MHD流体封闭模型,考虑到压力和温度的各向异性,以及各向异性热通量的影响。在不可压缩极限下对水龙带模态进行了线性稳定性分析,其中MHD流平行于背景磁场,而速度在横向于流动方向的方向上被剪切。看来,速度剪切参数的增加导致更高的增长率的消防水龙带不稳定性。不稳定性增长率的增加是最深刻的斜波数$k_{\perp}/k_{\parallel} < 1$的扰动。热通量参数引入了剪切平面中不稳定性增长的不对称性:与在速度剪切方向上具有分量的波矢量的扰动相比,在相反方向上具有分量的波矢量的扰动明显更强。我们讨论了所提出的研究的可观察到的特征的太阳风和可能的测量的局部参数的太阳风的基础上设置的消防水龙带不稳定性的稳定性约束的影响。
2020-09-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Conditions for Relativistic Magnetic Reconnection under the Presence of Shear Flow and Guide Field
研究扩展了剪切流抑制磁重联的解析模型至相对论区域,发现导向场会降低面内阿尔芬速度,从而在强磁化等离子体中更有效地抑制重联。
2024-03-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Electron-scale Kelvin-Helmholtz instability in magnetized shear flows
该研究针对相对论区域磁化环境下电子尺度开尔文-亥姆霍兹不稳定性(ESKHI)的解析色散关系缺失问题,推导了广义色散关系并计算增长率,通过PIC模拟验证了磁场对ESKHI增长率、波数等的调控作用及对直流磁场生成的抑制效应。
2025-02-23 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Two types of axisymmetric helical magnetorotational instability in rotating flows with positive shear
我们揭示和研究了一种新型的线性轴对称螺旋磁旋转不稳定性,它能够不稳定的粘性和阻力旋转流与径向增加角速度,或正剪切。这种不稳定性本质上是双扩散的,并且与更熟悉的螺旋磁旋转不稳定性不同,其在高于Liu极限的正剪切下操作,因为当施加轴向/极向和方位角/环形磁场的组合的${\rm (i)}$并且磁普朗特数${\rm (ii)}$不太接近1时,它对宽范围的正剪切起作用。我们首先研究这种不稳定性与径向局部WKB分析,然后确认其存在使用的两个旋转圆柱体之间的磁化流的导电或绝缘边界的全局稳定性分析。从实验的角度来看,我们还证明了存在的新的不稳定性磁化粘性和电阻泰勒-库埃特流与正剪切的流动参数的值,这可以实现在即将到来的实验在DRESDYN设施。最后,这种不稳定性可能会对太阳速跃层赤道部分的动力学和发电机的作用有影响,因为上述两个必要条件发生不稳定性在这个地区得到满足。我们的全球稳定性计算的速斜状配置,代表一个薄的旋转圆柱层与适当的边界条件-进行内部和绝缘外圆柱-和流动参数的值,表明它确实可以出现在这种情况下,与太阳周期的特征增长时间。
2019-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Spin-thermal shear coupling in a relativistic fluid
我们表明,自旋极化的费米子在局部热力学平衡的相对论流体中可以产生的四个温度矢量的对称导数,定义为热剪切。因此,除了涡量、加速度和温度梯度之外,剪切张量也有助于流体中粒子的极化。这种贡献的自旋极化矢量,这是完全非耗散的,增加了众所周知的长期成比例的热涡度,因此可能有重要的后果的解决方案中观察到的相对论性重离子碰撞的局部极化难题。
2021-07-16 hep-th nucl-th physics.plasm-ph
Local magneto-shear instability in Newtonian gravity
本文将磁剪切不稳定性作为真正的局部现象讨论,放宽背景对称性假设,发现磁场作用显著减弱,表明标准不稳定性判据不能忠实指示合并中的实际过程。
2023-11-23 astro-ph.HE physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Sensitivity of the Magnetorotational Instability to the shear parameter in stratified simulations
磁旋转不稳定性(MRI)是一种剪切不稳定性,因此它对剪切参数$q = - d\lnΩ/d\ln r $的敏感性是值得研究的。受天体物理盘的启发,大多数(但不是全部)以前的MRI研究都集中在$ q=1.5$的开普勒值上。使用模拟与8垂直密度尺度的高度,我们有助于解决分层数值模拟中不同的$q$的效果的研究的子集。我们讨论了为什么剪切盒不能很容易地用于研究$q>2$,因此专注于$q<2$。根据以前的模拟,这是未分层或分层与一个较小的垂直域,我们发现,$q$依赖性的应力分层的情况下是不是线性的,相反的Shakura-Sunyaev模型。我们发现,缩放同意\cite{1996MNRAS.281L..21A}谁发现它是成比例的剪切涡比$q/(2-q)$。然而,我们也发现,磁场和动能谱的形状是相对不敏感的$q$和麦克斯韦应力的比率,磁能比也几乎保持独立的$q$。这是一致的理论论证中,方位场的放大率线性依赖于$q$和湍流相关时间$τ$依赖于$q$成反比。因此,我们测量了湍流的相关时间,发现它确实与$q$成反比。
2014-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of three-dimensional Relativistic Ion Weibel Instability: Competition with Kink Instability
在本文中,我们报告了我们最近的相对论韦伯不稳定性和它的非线性饱和进行数值模拟的无碰撞等离子体的发现。分析所得到的数值结果表明,韦伯不稳定性的非线性阶段可以描述的特征相的基础上的粒子和阿尔文极限电流的韦伯细丝的电流密度。基于能量原理分析了磁流体动力学(MHD)区的相对论性扭结不稳定性,发现在高达1000 $ω_{p,i}^{-1}$的磁流体动力学区,韦伯细丝不发生相对论性扭结不稳定性.这一发现使得相对论性韦伯不稳定性能够维持磁场,这种不稳定性足以成为MHD发电机的种子。
2019-04-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE