开普勒剪切流中亚临界磁旋转发电机作用的全局分岔

开普勒剪切流中的磁旋转发电机作用是一个三维非线性磁流体动力学过程，其研究对于理解天体物理学中的吸积和磁场生成具有重要意义。向这种发电机形式的转变是亚临界的，并具有许多与非旋转流体动力学剪切流中向湍流转变相似的特征。这表明这些不同的流体系统通过类似的通用分岔机制变得活跃，而在两种情况下，这些机制迄今为止都难以被详细理解。在本文中，我们在剪切盒框架下数值研究了不可压缩开普勒磁旋转发电机问题中起作用的分岔机制。利用从动力系统研究中引入的数值技术，我们表明在磁普朗特数大于 1 时混沌发电机作用的 onset 主要与非线性磁旋转发电机循环的全局同宿和异宿分岔相关。这些全局分岔辅以标记倍周期级联开始的循环局部分岔。这表明非线性磁旋转发电机循环为在没有外部施加磁场的情况下，向不可压缩磁流体动力学开普勒剪切流中动能和磁能的湍流注入提供了途径。研究不同机制和配置下这些循环的非线性物理和分岔，随后可有助于更好地理解各种天体系统和实验室实验中磁流体动力学湍流和不稳定性驱动发电机的激发条件。为这个三维亚临界流体动力学问题提供的全局分岔详细表征，也可能证明对流体动力学剪切流中的湍流转变问题有用。