论文与成果

这里收录了我的第一作者论文与手稿,以及会议报告、海报和公开发布的代码。各条目附有已公开的预印本、期刊论文和代码链接。完整论文列表见谷歌学术,我的 ORCID 为 0009-0009-1522-9581。

论文手稿

2048³ 网格模拟中的丝状结构。从左到右,图中三个逐渐过渡的色带分别表示温度、磁场强度和欧姆加热率。

磁化湍流中 Hα 丝状结构的耗散加热

Dissipative Heating of Hα Filaments in Magnetized Turbulence

Mingxuan Liu, Mateusz Ruszkowski, Drummond B. Fielding, Philipp Kempski, Luca Comisso

2026 年 · 手稿已完成 · arXiv 预印本待发布

在显式计入电阻率和黏度的三维磁流体模拟中,我们发现磁化湍流的耗散加热集中在冷气体细丝中。显式耗散功率约有三分之二沉积在 8,000–30,000 K 的气体中。当磁普朗特数为 1 时,该温度范围内约四分之三的耗散加热来自黏性耗散。在 104 K 附近,欧姆加热率与黏性加热率之和与辐射冷却率相当,表明局部耗散可能为星系团中的丝状结构提供热源。

已发表的同行评议论文

各粒子的动量随时间逐渐分散。右侧比较最终动量分布与几何布朗运动模型的预测。

剪切驱动的磁化湍流中的粒子加速

Particle Acceleration in Magnetized Shear-driven Turbulence

Mingxuan Liu, Mateusz Ruszkowski, Ellen Zweibel, Xiaochen Sun, Damiano Caprioli, Naixin Liang, S. Peng Oh, Anatoly Spitkovsky

The Astrophysical Journal 1009, 247 (2026)

我们采用 MHD-PIC 模拟,研究纯粹由速度剪切持续驱动的亚声速、非相对论磁化湍流中的粒子加速,并完整计入粒子对流体的反馈作用。只有持续驱动湍流,粒子加速才能持续。湍流电场使粒子的回旋轨道发生系统性畸变,粒子因此获得能量,其平均能量增量与剪切速度的平方成正比。

火焰形态相图。以次级扰动的波数和两个扰动波数的最大公约数为坐标,区分瑞利–泰勒不稳定火焰的五种增长形态。

瑞利–泰勒不稳定火焰:双模耦合的影响

Rayleigh–Taylor unstable flames: The effect of two-mode coupling

Mingxuan Liu, Elizabeth P. Hicks

Physical Review Fluids 9, 113203 (2024)

在具有瑞利–泰勒不稳定性的界面上引入燃烧反应,会改变短波长扰动向长波长扰动的耦合方式。两个扰动模的耦合使原本亚稳的行波失稳,并引发由小尺度向大尺度的逆级联。由此产生的新模,其波数为两个初始波数 k1 和 k2 的最大公约数。我们辨认出五种不同的火焰增长形态。

会议报告与海报

2025 年 7 月

剪切驱动的磁化湍流中的粒子加速

海报 · 2025 年美国中西部磁场研讨会 · 美国威斯康星州麦迪逊,威斯康星大学麦迪逊分校 · 2025 年 7 月 9 至 11 日

2023 年 11 月

瑞利–泰勒不稳定火焰:多个扰动的耦合效应

口头报告(ZC40.5)· 美国物理学会流体力学分会第 76 届年会 · 华盛顿特区 · 2023 年 11 月 21 日 · 报告摘要

代码与数据

2024 年 9 月

瑞利–泰勒不稳定火焰:双模耦合的影响(代码与数据)

Zenodo v0.3.0 · 包含 Nek5000 模拟配置、Python 分析包 RTUnstable 及绘图脚本 · GPL-3.0-or-later · 10.5281/zenodo.13750992

2023 年 9 月

瑞利–泰勒不稳定火焰:多个扰动的耦合效应(代码与数据)

Zenodo v0.1.0 · GPL-3.0-or-later · 10.5281/zenodo.8346919

译著

2022 年 6 月

《黑洞旅行指南》(珍娜·莱文著,原名 Black Hole Survival Guide)

独立翻译中文版 · 湖南文艺出版社,2022 年 6 月 · ISBN 9787572606809 · 译著介绍