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具有各向异性电导率涨落的湍流流体中的α张量与发电机激发

流体动力学 2023-05-03 v1

摘要

在分子电导率与(径向)方向 g\mathbf{g} 上的湍流速度涨落相关的假设下,建立了湍流流体电动力学的平均场理论。研究表明,对于此类均匀流体,几乎与自转无关地产生了一个强湍流诱导的、反平行于 g\mathbf{g} 的场平流。对于旋转流体,会出现一个具有已知对称性且在两极预期达到最大值的额外 α\alpha 效应。然而,科里奥利数超过 1 的快速旋转会抑制这一项。使用 NIRVANA 代码对受迫湍流进行的数值模拟表明,径向平流速度 γ\gamma 始终主导 α\alpha 项。最后我们用简化模型表明,α2\alpha^2 发电机受到径向抽运的强烈影响:当 γ<α\gamma<\alpha 时解变为振荡的,而当 γ>α\gamma>\alpha 时若存在则变得极为奇特。总之,基于有限电导率-速度关联的慢速与快速刚体自转发电机模型不太可能成立,至少对于无强剪切的 α2Ω\alpha^2\Omega 发电机是如此。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.04509,
  title  = {Alpha tensor and dynamo excitation in turbulent fluids with anisotropic conductivity fluctuations},
  author = {Oliver Gressel and Günther Rüdiger and Detlef Elstner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04509},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 8 figures, to be published in AN