تحول های خطی و غیرخطی جت های شدیدا مغناطیده حامل جریان

در این تحقیق، تحول های خطی و غیر خطی جت های حامل جریان را در یک پیکربندی تناوبی با استفاده از شبیه سازی-های عددی سه بعدی با درجه تفکیک بالا، مورد مطالعه قرار می دهیم. جت های مورد بررسی، با یک نمایه پیچش مغناطیسی متغیر به شدت مغناطیده هستند و تحت عملکرد یک میدان مغناطیسی مارپیچی نیروی- آزاد، بطور اولیه در حالت تعادل می باشند. رشد ناپایداری های بدست آمده از جریان (cdi) و ناپایداری های کلوین-هلمهولتز (khi) با استفاده از سه مورد انتخاب شده مربوط به جت های ایستا، آلفونی و ابرآلفونی، اندازه گیری می شوند. در طول مراحل اولیه، ما تغییرشکل های مارپیچی از جت را در مقیاس بزرگ که به رشد اولیه مد تهییج شده cdi مربوط می شود، مشاهده می کنیم. مقایسه مستقیم بین نتایج شبیه سازی های ما و آهنگ رشد تحلیلی به دست آمده از نظریه خطی، سازگاری خوبی را نشان می دهند، به شرط آن که از الگوریتم های گسسته سازی دقیق و با درجه تفکیک بالا استفاده شود. پس از فاز خطی اولیه، ساختار جت به طور قابل توجهی تغییر می کند، در حالی که جت هایی که به آرامی در حال حرکت هستند، تغییر شکل مارپیچی فزاینده ای را نشان می دهند. از طرفی، لایه های برشی سرعت بزرگتر در یک زمان عبور آلفونی کوچک، شدیدا دچارقطع شدگی می شوند و به سمت یک ساختار شارشی آشفته پیش می روند. به طور کلی، انرژی های جنبشی و مغناطیسی به سرعت به گرما پراکنده می شوند. در طی رژیم اشباع شده، تکانه جت بر روی یک سطح بسیار گسترده که بیشتر جرم جت در آن با سرعت های کوچکتری حرکت می کند، توزیع مجدد می شود. تاثیر این فرآیند با شروع ناپایداری های khi که در سطح مشترک جت و محیط بیرونی اتفاق می افتد، تنظیم می شود. همچنین، این ناپایداری ها می توانند مسئول پدیده هایی همانند: ترمزهای شدید جت و افزودگی - جرم باشند.