螺旋磁场影响下的耗散泰勒-库埃特流

本文研究了磁普朗特数为1时，轴向无界圆柱中磁流体动力学泰勒-库埃特流的线性稳定性。施加从纯轴向到纯方位角变化的磁场，并用参数$\beta=B_\phi/B_z$描述一般螺旋场。我们绘制了从$\beta=0$的标准磁旋转不稳定性到$\beta\to\infty$的非轴对称方位角磁旋转不稳定性的转变图。对于有限$\beta$，对应右旋和左旋螺旋的正负波数$m$不再相同。从$\beta=0$到$\beta\to\infty$的转变包含了所有可能的轴对称和非轴对称模式的磁旋转不稳定性形式。对于非轴对称模式，最不稳定模式的螺旋方向与背景场相反。标准（$\beta=0$）磁旋转不稳定性在弱场下是轴对称的（包括雷诺数最低的不稳定性），但在强场下是非轴对称的。如果方位角磁场部分源于流经流体本身（而非仅沿中心轴）的轴向电流，那么它也会对非轴对称泰勒不稳定性不稳定，该不稳定性在无旋转时最为有效。对于大$\beta$，该不稳定性的波数为$m=1$，而对于$\beta\simeq 1$，$m=2$最不稳定。最不稳定模式的螺旋方向与背景场相同。