由轴向磁场扰动水动力稳定旋转律

我们考察了螺旋磁场对水动力稳定 Taylor-Couette 差分旋转流动的影响。对于无电流的磁场，一种非轴向 m=1 感应旋转不稳定性在磁朗 Reynolds 数超过 O(100) 时出现。随后我们考察了这种 `轴向感应旋转不稳定性' (AMRI) 如何被修改，如果磁场不再无电流，而是在整个流体中伴随电流。这导致了即使没有任何差分旋转也存在的电流驱动的 Tayler 不稳定性 (TI)。随后我们考察了当电流和差分旋转同时存在时，AMRI 与 TI 的相互作用。磁普朗特数 Pm 在这种情况下起关键作用。大 Pm 对系统不稳定，导致 AMRI 与 TI 之间平滑的过渡。相比之下，小 Pm 对系统稳定，导致两者之间存在宽广的稳定区。在该区域中，差分旋转发挥稳定 Tayler 不稳定性的作用，可能具有天体物理学上的应用（Ap 星）。两种不稳定性的增长率与 Pm 的关系不大，TI 的作用时间尺度为单个旋转周期，AMRI 稍慢，但仍在基本旋转时间尺度上。轴向漂移时间尺度约为 20 次旋转，可能是恒星活动在旋转周期与扩散时间之间的（flip-flop）时间尺度。