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Exact scaling laws for helical three-dimensional two-fluid turbulent plasmas

机译:用于螺旋三维双流体湍流等离子体的精确缩放规律

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摘要

We derive exact scaling laws for a three-dimensional incompressible helical two-fluid plasma, without the assumption of isotropy. For each ideal invariant of the two-fluid model, i.e., the total energy, the electron helicity, and the proton helicity, we derive simple scaling laws in terms of two-point increment correlation functions expressed in terms of the velocity field of each species and the magnetic field. These variables are appropriate for comparison with direct numerical simulation data and with in situ measurements in the near-Earth space over a broad range of spatial scales. Finally, using the exact scaling laws and dimensional analysis we predict the magnetic energy and electron helicity spectra for different ranges of scales.
机译:我们为三维不可压缩的螺旋两种流体等离子体导出了精确的缩放规律,而不会假设各向同性。 对于双流体模型的每个理想不变,即总能量,电子螺旋和质子螺旋,我们在以每种物种的速度场表示的两点增量相关函数方面推出了简单的缩放规律 和磁场。 这些变量适合于与直接数值模拟数据进行比较,并且在近地上空间中具有广泛的空间尺度的原位测量。 最后,使用精确的缩放法律和尺寸分析,我们预测了用于不同范围的尺度范围的磁能和电子肝智谱。

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