The temperature evolution in a magnetohydrodynamics (MHD) simulation of a reversed-field pinch (RFP) is investigated including thermal conductivity. For numerical reasons, an isotropic thermal conductivity is used, even though in a RFP plasma the parallel conductivity is much larger than the perpendicular one so that magnetic field lines tend to become isothermal. The system shows alternating multiple helicity states and quasi-single helicity states. Single-helical-axis states are formed when the amplitude of the dominant mode is above a determined threshold, as observed in experiments. The relation between heat transport and magnetic field topology that is observed in RFP experiments cannot be found in the simulation, since thermal conductivity is independent of the magnetic field. This difficulty should be taken into account in the numerical investigation of the RFP dynamics. In this paper, the first description of the temperature evolution in a compressible MHD simulation of a RFP is given.
磁気流体力学(MHD)シミュレーションにおける反転磁場ピンチ(RFP)の温度発展を,熱伝導率を含めて調査した。数値的な理由から,等方性熱伝導率を用いているが,RFPプラズマでは平行方向の熱伝導率が垂直方向よりもはるかに大きいため,磁力線は等温になりがちである。この系は,交互に現れる多重ヘリシティ状態と準単一ヘリシティ状態を示す。単一ヘリカル軸状態は,実験で観測されるように,支配的なモードの振幅が決定された閾値を超えたときに形成される。RFP実験で観測される熱輸送と磁場トポロジーの関係は,熱伝導率が磁場に依存しないため,シミュレーションでは見いだせない。この困難は,RFPダイナミクスの数値的研究において考慮されるべきである。本論文では,圧縮性MHDシミュレーションにおけるRFPの温度発展の最初の記述を与える。