流剪切对发电机效应起动的影響

理解天体物理条件下平均磁场的起源与结构是一项重大挑战。剪切流常在这种天体物理条件下共存，而流剪切对发电机机制的作用才刚刚开始被研究。在此，我们针对具有可控镜像对称性（即流体螺旋度）的多种基流，给出流剪切对发电机不稳定性影响的直接数值模拟（DNS）研究。我们的观察表明，对于螺旋基流，剪切的作用是抑制小尺度发电机（SSD）作用，即剪切通过抑制 SSD 作用来帮助大尺度磁场显现。对于非螺旋基流，流剪切具有放大小尺度发电机作用的相反效果。发现非螺旋基流的磁能增长率（$\gamma$）遵循形式为 $\gamma = - aS + bS^\frac{2}{3}$ 的代数规律，其中 a, b > 0 为实常数，S 为剪切流强度，且发现 $\gamma$ 与流剪切的尺度无关。为检验我们发现的普适性，对非螺旋基流采用了不同的剪切剖面与剪切尺度长度进行研究。