Número de Chandrasekhar

CEl número de Chandrasekhar es un número adimensional utilizado en la convección magnética para representar la relación que hay entre la fuerza de Lorentz y la viscosidad. Lleva el nombre del astrofísico indio Subrahmanyan Chandrasekhar.

La función principal del número es similar a una medida del campo magnético, siendo proporcional al cuadrado de un campo magnético característico en un sistema.

Definición

El número de Chandrasekhar generalmente se denota por la letra   Q {\displaystyle \ Q} y está motivado por una forma adimensional de las ecuaciones de Navier-Stokes en presencia de una fuerza magnética en las ecuaciones de magnetohidrodinámica:

1 σ ( u t   +   ( u ) u )   =   p   +   2 u   + σ ζ Q   ( B ) B , {\displaystyle {\frac {1}{\sigma }}\left({\frac {\partial ^{}\mathbf {u} }{\partial t^{}}}\ +\ (\mathbf {u} \cdot \nabla )\mathbf {u} \right)\ =\ -{\mathbf {\nabla } }p\ +\ \nabla ^{2}\mathbf {u} \ +{\frac {\sigma }{\zeta }}{Q}\ ({\mathbf {\nabla } }\wedge \mathbf {B} )\wedge \mathbf {B} ,}

donde   σ {\displaystyle \ \sigma } es el número de Prandtl y   ζ {\displaystyle \ \zeta } es el número magnético de Prandtl.

El número de Chandrasekhar se define como:[1]

Q = B 0 2 d 2 λ μ 0 ρ ν {\displaystyle \mathrm {Q} ={\frac {{B_{0}}^{2}d^{2}}{\lambda \mu _{0}\,\rho \nu }}}
Símbolo Nombre Unidad
Q {\displaystyle \mathrm {Q} } Número de Chandrasekhar
λ {\displaystyle \lambda } Coeficiente de difusión magnética
μ 0 {\displaystyle \mu _{0}} Permeabilidad magnética H / m
B 0 {\displaystyle B_{0}} Densidad de flujo magnético T
d {\displaystyle d} Escala de longitud del sistema m
ρ {\displaystyle \rho } Densidad del fluido kg / m3
ν {\displaystyle \nu } Viscosidad cinemática m2 / s

Está relacionado con el número de Hartmann,   H {\displaystyle \ H} , por la relación:

Q = H 2 {\displaystyle \mathrm {Q} =\mathrm {H} ^{2}}
Símbolo Nombre
Q {\displaystyle \mathrm {Q} } Número de Chandrasekhar
H {\displaystyle \mathrm {H} } Número de Hartmann

Véase también

Referencias

  1. N.E. Hurlburt, P.C. Matthews and A.M. Rucklidge, "Solar Magnetoconvection," Solar Physics, 192, p109-118 (2000)
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