强环向磁场扭结型不稳定性引起的涡粘性与湍流施密特数
太阳与恒星天体物理
2015-05-13 v1
摘要
通过考虑不同旋转速率导电圆柱之间近乎均匀的环向磁场的稳定性,探讨了非轴对称磁不稳定性传输角动量和混合化学物质的潜力。假设圆柱之间的流体是不可压缩且密度均匀的。利用线性理论计算了m=1的中性稳定性图。刚性旋转必须为亚阿尔文速度才能允许不稳定性,而对于具有负剪切差的较差旋转,也存在超阿尔文速度的不稳定区域。磁不稳定的旋转淬灭在磁普朗特数Pm=1时最强,而当Pm不等于1时变得弱得多。该不稳定性引起的有效角动量传输对于亚旋转(超旋转)是向外(向内)的。由此产生的磁致涡粘性超过微观值10-100倍。这仅适用于超阿尔文速度流;在强场极限下,这些值仍然小得多。同样的不稳定性也通过其非磁涨落淬灭化学物质的浓度梯度。相应的扩散系数始终小于磁致涡粘性。发现施密特数约为30,作为有效粘性与扩散系数的比值。磁不稳定性传输的角动量远多于其混合的化学物质。
引用
@article{arxiv.0904.0132,
title = {Eddy viscosity and turbulent Schmidt number by kink-type instability of strong toroidal magnetic fields},
author = {G. Ruediger and M. Gellert and M. Schultz},
journal= {arXiv preprint arXiv:0904.0132},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 12 figures, submitted