Choques y discontinuidades (magnetohidrodinámica)


En magnetohidrodinámica (MHD), los choques y las discontinuidades son capas de transición donde las propiedades de un plasma cambian de un estado de equilibrio a otro. La relación entre las propiedades del plasma en ambos lados de un choque o una discontinuidad se puede obtener de la forma conservadora de las ecuaciones MHD, asumiendo la conservación de masa, momento, energía y de .

Las condiciones de salto a través de un choque o discontinuidad MHD independiente del tiempo se denominan ecuaciones de Rankine-Hugoniot para MHD. En el cuadro que se mueve con el impacto / discontinuidad, esas condiciones de salto se pueden escribir:

donde , v , p, B son la densidad del plasma , la velocidad , la presión (térmica) y el campo magnético, respectivamente. Los subíndices t y n se refieren a las componentes tangencial y normal de un vector (con respecto al frente de choque / discontinuidad). Los subíndices 1 y 2 se refieren a los dos estados del plasma a cada lado del choque / discontinuidad

Las discontinuidades de contacto y tangenciales son capas de transición a través de las cuales no hay transporte de partículas. Así, en el marco que se mueve con la discontinuidad, .

Las discontinuidades de contacto son discontinuidades para las cuales la presión térmica, el campo magnético y la velocidad son continuas. Solo cambian la densidad de masa y la temperatura.

Las discontinuidades tangenciales son discontinuidades para las que se conserva la presión total (suma de las presiones térmica y magnética ). El componente normal del campo magnético es idénticamente cero. La densidad, la presión térmica y la componente tangencial del vector de campo magnético pueden ser discontinuas a lo largo de la capa.