塵埃等離子體磁鞘特性和非線性撕裂膜不穩(wěn)定性數(shù)值模擬.pdf

1、塵埃粒子大量的存在于自然界中,包括實驗過程中.因此,越來越多的注意力集中到了對塵埃的研究中,尤其是塵埃等離子體.非線性撕裂膜不穩(wěn)定性是空間物理中非常典型的現(xiàn)象,是了解和研究空間物理的基礎(chǔ)之一.該文的研究分為兩部分:第一部分用二維時變磁流體力學(xué)模擬非線性撕裂膜不穩(wěn)定性的情況,可以得到以下結(jié)論:電流片中心流場的速度大于電流片外圍速度,這是因為在電流片中心附近,磁場很弱,凍結(jié)效應(yīng)很小,因此擴散效應(yīng)導(dǎo)致這一速度差.但隨著時間的積累,撕裂膜趨于穩(wěn)

2、定后,電流片的展寬以及磁能的轉(zhuǎn)化變慢,速度場也將變小;隨著擾動的大幅度增加,磁島和重聯(lián)變得更加容易,出現(xiàn)的時間也更早.由于擾動的加大,使得電流片中心處的擴散效應(yīng)加強,因此速度流場較小擾動時更大,同時也導(dǎo)致磁島寬度增加.第二部分利用流體模型,我們討論了磁場中塵埃粒子的特性.在考慮塵埃重力的情況下,塵埃粒子依舊做回旋運動.塵埃粒子所帶電荷數(shù)越大,磁場對它的影響越明顯.在傾斜磁場中,電子和離子密度分布以及靜電勢的變化非常小.磁場大小是導(dǎo)致塵埃