流向磁场抑制Kelvin-Helmholtz不稳定性机理研究

摘要：

采用CTU + CT (corner transport upwind + constrained transport)算法对磁流体动力学方程组进行求解, 分别对有无磁场控制条件下开尔文-赫姆霍兹(Kelvin-Helmholtz, KH)不稳定性的演化过程进行数值模拟. 数值结果分析了磁场(MA=3.33)对混合层流场涡量和压力演化的影响, 并与经典流体力学情况进行对比; 另外, 还从磁压力和磁张力分布情况对磁场抑制KH不稳定性的机理进行分析. 结果表明, 外加磁场对混合层结构的演变产生很大的影响, 其中, 磁压力使涡量在界面处沉积, 而磁张力能够产生一个与涡旋转方向相反的力矩, 从而对大涡结构起到拉伸破坏作用, 最终抑制了涡的卷起. 此外, 当流动发展到一定阶段, 在磁压力、磁张力以及压力场的共同作用下, 界面在曲率最大位置处会发生分离, 最终形成"鱼钩"状涡结构.

关键词：Kelvin-Helmholtz不稳定性;磁压力;磁张力;磁流体

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资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金;江苏省研究生科研与实践创新计划项目

在线出版日期：2021-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：182-192