Hall-MHD turbulence in a strong magnetic field

dc.contributorDmitruk, Pablo
dc.creatorMartín, Luis N.
dc.date2013
dc.date.accessioned2017-01-24T19:45:14Z
dc.date.available2017-01-24T19:45:14Z
dc.identifierhttp://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5424_Martin
dc.identifierhttp://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=HASH013e8fbd8f88ce876a98165c
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/74740
dc.descriptionEn términos generales existen dos perspectivas para modelar la dinámica de los plasmas. Por un lado están los modelos cinéticos y por el otro los modelos de medios continuos (o modelos de fluidos). La teoría cinética describe a los plasmas desde la naturaleza microscópica del sistema. Las teorias de fluídos por otro lado describen de manera natural los fenómenos a escalas macroscópicas. La mayor complicación del estudio de la turbulencia magnetohidrodinámica (y también la hidrodinámica) es que es un problema de multiescalas. Los rangos de escala que están en los extremos (macro y micro) son claros dominios de una y otra teoría, sin embargo las escalas que se encuentran entre las escalas MHD y la escala de Kolmogorov (o de disipación) son un rango controversial al respecto. En esta tesis se introducen efectos cinéticos en la magnetohidrodinámica de medios continuos, a traves de modelos de dos fluidos que consideran la separación entre iones y electrones, En particular, se desarrolla un modelo aproximado de dos fluidos para plasmas con campo magnético fuerte que presenta importantes ventajas computacionales. El interes en el efecto del término Hall con campo magnético fuerte está motivado por las observaciones geofísicas, astrofísicas y la implementación tecnológica de confinamiento por medio de guías magnéticas. El primer paso consistió en testear el modelo aproximado frente al modelo Hall-MHD general. Luego desarrollamos un estudio detallado que incluyó múltiples puntos de vista. Mostramos que el efecto Hall afecta los valores de las las magnitudes globales y sus tiempos característicos. La distribución de energía por escalas se ve también modificada, incrementándose el rango de escalas disipativas. Se modifican las estructuras del flujo cambiando su forma y tamaño en las escalas comprendidas entre el ion skin depth (o escala de Hall) y la escala de Kolmogorov. Se reduce la intermitencia espacial y la autosimilaridad del flujo se incrementa tendiendo a lamonofractalidad. Se analiza el efecto sobre la formación y estructura de las hojas de corriente. Se analizan las propiedades estadísticas del flujo, en particular la fractalidad y el efecto sobre la dimensionalidad de las estructuras responsables de la disipación. Finalmente, extendemos los primeros efectos cinéticos mas allá del efecto Hall introduciendo la inercia electrónica y presentamos resultados preliminares que muestran que la masa electrónica afecta la dinámica mas allá de los efectos del término Hall.
dc.formattext; pdf
dc.languageInglés
dc.publisherFacultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
dc.subjectFísica / Física del Plasma
dc.subjectFísica / Electromagnetismo
dc.subjectEFECTO HALL
dc.subjectTURBULENCIA
dc.subjectMAGNETOHIDRODINAMICA
dc.subjectMHD
dc.subjectHALL-MHD
dc.titleTurbulencia Hall-MHD en un campo magnético fuerte
dc.titleHall-MHD turbulence in a strong magnetic field
dc.typeTesis


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