Подавление мелкомасштабной генерации магнитного поля при трансформации спектра кинетической энергии турбулентного потока
Юшков Е.В., Лукин А.С., Соколов Д.Д.

Поступила в редакцию: 21 Мая 2019

DOI: 10.1134/S0044451019120162

PDF (613.6K)

Исследуется процесс стабилизации мелкомасштабного динамо, причиной которого является изменение энергетического спектра потока проводящей плазмы. Подобное изменение кинетических свойств может быть обусловлено обратной перекачкой генерируемой магнитной энергии в энергию движения. Процесс обратной перекачки моделируется нами с помощью классической модели Казанцева, описывающей работу мелкомасштабного динамо в зеркально-симметричном турбулентном течении. Полученные результаты позволяют утверждать, что появление магнитной энергии на малых масштабах в кинетическом спектре способно остановить процесс генерации. Такая стабилизация оказывается не менее эффективной, чем процесс торможения турбулентного динамо за счет сохранения суммарной магнитной и кинетической энергий, однако выглядит более реалистичной, так как для большинства динамо-систем наблюдаемая магнитная энергия на порядки ниже кинетической. Мы показываем, что при таком способе нелинейного подавления просто появления энергии на малых масштабах бывает недостаточно, в частности, простое смещение гауссова спектра в сторону малых масштабов лишь усиливает генерацию. В настоящей работе описывается разумный способ трансформации спектра, который позволяет стабилизировать генерацию как при критических, так и при сверхкритических режимах работы мелкомасштабного динамо-механизма. Не менее важным является и тот факт, что описываемая трансформация спектра может быть напрямую зафиксирована при экспериментальной проверке.