نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محمدعلی معصوم پرست کَتِک لاهیجانی ¹
• سهیل خوشبین فر ²

¹ دانشجوی دکتری/ دانشگاه گیلان

² فیزیک هسته ای نظری و تجربی - دانشگاه گیلان

چکیده

در این پژوهش، اَثر اعمال همزمان چرخش پلاسما و میدان مغناطیسی خارجی ایستا در پلاسمایی با تابعیت توانی چگالی بر آهنگ رُشد ناپایداری رایلی‌ـ-تیلور به صورت تحلیلی مطالعه شده است. پلاسمای مد نظر چینه‌ای تراکم‌ناپذیر است و بین دو صفحه‌یz=0 و z=h محصور شده است. در رژیم آهنگ رشد خطی، رابطه‌ی پاشندگی برای مجموعه معادلات MHD ایده‌آل با اِعمال اثر چرخش و شرایط مرزی مناسب استخراج شد. رابطه پاشندگی پایانی، تاثیر ترکیب هم‌زمان میدان‌ مغناطیسی اُفقی و سرعت زاویه‌ای ثابت پلاسما را بر آهنگ رُشد ناپایداری رایلی‌ـ‌تیلور به خوبی نشان می دهد. نتایج نشان می‌دهند که آهنگ رُشد ناپایداری به مولفه‌ اُفقی میدان مغناطیسی، چرخش پلاسما و همچنین پارامتر بی‌بُعد λ*بستگی دارد. بیشینه‌ی ناپایداری در مقدار 5/1-= λ*رُخ می‌دهد. در مقایسه با حالت غیر دورانی متناظر، نتایج اخیر نشان می دهد که ترکیب هم‌زمان چرخش و میدان‌ مغناطیسی خارجی ایستا، مدیریت آهنگ رُشد ناپایداری را بهبود می دهد.

کلیدواژه‌ها

• چرخش پلاسما
• میدان مغناطیسی محوری
• معادلات MHD ایده‌آل
• گرادیان چگالی توانی
• ناپایداری رایلی‌ـ‌‌تیلور مغناطیسی

موضوعات

• فیزیک پلاسما و فناوری فیوژن

عنوان مقاله [English]

The effect of rotation on the growth rate of magnetic Rayleigh-Taylor instability in stratified plasma with power law density profile

نویسندگان [English]

• Mohammad-Ali Masoumparast ¹
• Soheil Khoshbinfar ²

¹ University Of Guilan/ Ph.D. Student

² Physics, university of guilan

چکیده [English]

In this research, the effect of simultaneous application of plasma rotation and static external magnetic field in a plasma with power law density function on the growth rate of Rayleigh-Taylor instability has been studied analytically. The plasma is assumed to be an incompressible and is enclosed between two planes z=0 and z=h. In a linear growth rate regime, the dispersion relation for the ideal MHD equations was first derived by applying the rotation effect and appropriate boundary conditions. The final dispersion relation represents the effect of the simultaneous combination of the axial magnetic field and the constant angular velocity of the plasma on the growth rate of Rayleigh-Taylor instability. The results show that the growth rate of the instability depends on the horizontal component of the magnetic field, the plasma rotation and also the dimensionless parameter λ*. The maximum instability occurs at the value of λ*=-1.5. Compared to the corresponding non-rotational case, recent results show that the simultaneous combination of rotation and static external magnetic field improves the management of the instability growth rate.

کلیدواژه‌ها [English]

• plasma rotation
• axial magnetic field
• ideal MHD equations
• power law density gradient
• magnetic Rayleigh-Taylor instability