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Hybrid Simulations of Two-Way Coupled Turbulent Magnetohydrodynamic Flows

机译：双向耦合湍流磁流体动力流的混合模拟

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We have applied a hybrid approach that combines the transient Reynolds-averaged Navier-Stokes (T-RANS) method for velocity and hydrodynamical turbulence with a direct numerical solving (DNS) of the magnetic induction equation for two-way coupled turbulent magnetohydrodynamic (MHD) flows. An originally developed electromagnetically extended two-equations (k-ε) eddy-viscosity-based model was used for the hydrodynamical turbulence closure. The validation of the hybrid approach was performed by simulating the Riga-dynamo experimental setup, which is characterized by an intermediate value of the magnetic Reynolds number (Re_m ≈ 20) and a very high value of the hydrodynamical Reynolds number (Re ≈ 3.5 × 10~6). Numerical simulations provided all general features of the magnetic saturation regime with the frequency and amplitude of the generated magnetic field in good agreement with available experiments.
机译：我们已经应用了一种混合方法，该方法将瞬态雷诺平均Navier-Stokes（T-RANS）方法用于速度和流体动力学湍流，并与用于双向耦合湍流磁流体动力学（MHD）的磁感应方程的直接数值求解（DNS）结合起来流。基于最初开发的电磁扩展的两方程（k-ε）涡流-粘度模型用于流体动力湍流闭合。混合方法的验证是通过模拟里加发电机实验装置进行的，该装置的特征是磁雷诺数的中间值（Re_m≈20）和水动力雷诺数的非常高的值（Re≈3.5×10） 〜6）。数值模拟提供了磁饱和状态的所有一般特征，并且所产生的磁场的频率和幅度与现有实验非常吻合。

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