Вывод базовых уравнений магнитогидродинамического динамо путем усреднения векторного потенциала в короткокоррелированной по времени турбулентностистатья
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Аннотация:Вмороженность магнитного поля в турбулентный поток проводящей жидкости или плазмы при больших магнитных числах Рейнольдса может приводить к экспоненциальному росту магнитной энергии за счет накопленной гидродинамической энергии движения среды. Этот процесс описывается теорией магнитогидродинамического динамо и может быть условно разделен на два режима, в первом из которых вместе с энергией растет среднее магнитное поле, а во втором растет только энергия, среднее же магнитное поле остается равным нулю. Два этих режима носят названия <<динамо среднего поля>> и <<турбулентное динамо>> и описываются соответственно уравнениями Штеенбека-Краузе-Рэдлера и Казанцева. Эти уравнения являются прямым следствием усреднения уравнения магнитной индукции по случайному полю скорости, только в первом случае вычисляется первый момент, а во втором -- второй момент магнитного поля. Существует много способов такого усреднения, в работе же мы выводим обе динамо-модели с помощью метода мультипликативных интегралов на основании предположения о короткокоррелированности во времени случайного поля скорости. Основным результатом является то, что мы демонстрируем удобство усреднения не самого магнитного поля, а векторного потенциала, использование которого существенно упрощает математический аппарат вывода и, как следствие, выглядит весьма многообещающим для обобщения стандартных моделей на случай неоднородной и неизотропной турбулентности.