磁化等離子體中熱交換與旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性的理論研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文磁化等離子體中熱交換與旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性的理論研究姓名：任海駿申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：等離子體物理指導(dǎo)教師：李定20100401摘要4、利用包含靜止塵埃顆粒效應(yīng)的理想磁流體力學(xué)方程組考察了柱坐標(biāo)系統(tǒng)下塵埃等離子體中的MTI與MRI，應(yīng)用WKB近似和Boussinesq近似線性化方程組，得到了高口極限下，MTI與MRI耦合下的色散關(guān)系。對于熵梯度模，密度不均勻性對MRI發(fā)牛的臨界條件有顯著影響：當(dāng)?shù)入x子體密度沿徑向向

2、外增大時(shí)，密度梯度效應(yīng)起致穩(wěn)作用；當(dāng)?shù)入x子體密度沿徑向向內(nèi)增大時(shí)，密度梯度則起退穩(wěn)作用。接下米我們討論了MTI與Mm耦合的情況，得到了不穩(wěn)定性判據(jù)以及各種情形下的增長率表達(dá)式，研究發(fā)現(xiàn)，塵埃顆粒對MTI起致穩(wěn)作用；旋轉(zhuǎn)效應(yīng)則改變了MTI發(fā)牛的臨界條件，即使溫度沿著重力加速度方向減小，只要rQ2的值大于重力加速度夕，依然會(huì)發(fā)牛磁熱不穩(wěn)定性。5、我們還考察了各向異性的電阻和粘滯耗散效應(yīng)對MTI和MRI的影響，獲得了完整的色散關(guān)系以及高p極限

3、下簡化的色散關(guān)系與增長率的解析表達(dá)式，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有模型下，各向異性的電阻和粘滯耗散對不穩(wěn)定性發(fā)牛的臨界條件沒有仃何影響，不穩(wěn)定性判據(jù)與理想磁流體情況下得到的結(jié)果完全一致；電阻與粘滯耗散都起著致穩(wěn)作用，在其他參數(shù)同定的情況下，電阻項(xiàng)與粘滯項(xiàng)減小增長率，y的值，也就是說，盡管各向異性的耗散效應(yīng)并沒有改變不穩(wěn)定性發(fā)牛的臨界條件，但對增長率的修正是顯著的。6、最后我們利用理想磁流體力學(xué)方程組研究了軸向磁場情況下，密度梯度效應(yīng)和非軸對稱效應(yīng)對MⅪ的

4、影響，發(fā)現(xiàn)密度梯度效應(yīng)并不對MRI發(fā)牛的判據(jù)產(chǎn)生影響。我們得到了增長率的表達(dá)式，重點(diǎn)分析了弱場近似下的增長率，考察了密度梯度效應(yīng)對增長率的作用。結(jié)果顯示，在K20時(shí)，這里K是周轉(zhuǎn)頻率，密度梯度標(biāo)長較小的時(shí)候起退穩(wěn)作用；密度梯度標(biāo)長超過臨界長度時(shí)對MRI有抑制作用。在其他參數(shù)不變的情況下，當(dāng)密度梯度標(biāo)長超過夕e／，c2時(shí)，MRI完全被抑制。在K20時(shí)，密度梯度起類似作用，但MRI不會(huì)完全被抑制，增長率最終趨于與LD無關(guān)的常數(shù)。在忽略密度梯