三成分模式中黏滞尘埃等离子体磁旋转不稳定性的研究

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磁旋转不稳定性(MRI)是一种由于磁化流的角速度随旋转半径的增大而减小产生的流体不稳定性。吸积盘中等离子体的湍动和角动量的传输是由磁旋转不稳定性引起的,磁旋转不稳定性中的磁场扰动旋转的流速场使之向外减小。   本文研究的是在一个垂直的弱磁场中,用三元流体模型研究有黏滞耗散的轴对称的旋转尘埃等离子体的磁旋转不稳定性。从电子、离子和尘埃三种粒子的动量方程和麦克斯韦方程组出发,我们得到局部磁旋转不稳定性的基本线性色散关系。假设尘埃旋转流具有和离子、电子相等的角速度,并利用短波长近似(krr>>1)进行简化。本论文的研究建立在前人的研究基础上,但是不同于他们假定尘埃足够重而不动的设定,用三元流体模式在一个旋转的库特流中,考虑黏滞耗散的情况下研究尘埃等离子体的磁旋转不稳定性。为了使得扰动频率比离子回旋频率大,我们在高频近似下(Ωe>>ω>>Ω>>Ωi>>Ωd)得到局部色散关系。为了便于比较,我们在两种特殊的情况下详细的讨论了这个色散关系,分别是不考虑黏滞耗散和尘埃作用的情况。数值结果显示由于磁旋转不稳定性,旋转的等离子体总是不稳定的。从数值结果的图中可以看到,黏滞和尘埃作用都能抑制磁旋转不稳定性的增长,而且尘埃的作用尤其的显著。
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