圆柱磁流体力学泰勒-库埃特流的非轴对称线性不稳定性
流体动力学
2015-10-28 v1
摘要
我们考虑在螺旋磁场作用下泰勒-库埃特流中存在的非轴对称不稳定性模式，主要针对接近无感应极限的磁普朗特数，并在所得参数空间中对边际稳定性进行全面检验。我们允许方位角磁场由内圆柱体和流体本身的电流组合产生，并引入一个参数来调控这些电流强度之间的关系。推导了非轴对称不稳定性模式的控制特征值方程，并通过切比雪夫多项式的谱配点法在相关参数空间求解，详细检验了由此产生的不稳定性。我们发现，通过改变方位角磁场分布，方位角磁旋转不稳定性、非轴对称螺旋磁旋转不稳定性以及泰勒不稳定性产生了有趣的动力学现象，例如不同的优先模式类型，以及方位角波数 的模式。最后，与 Kirillov . [Kirillov, Stefani, and Fukumoto, J. Fluid Mech. 760, 591 (2014)] 最近的 WKB 分析进行了比较，并给出了其在线性区域中的有效性。
引用
@article{arxiv.1510.05932,
title = {Nonaxisymmetric linear instability of cylindrical magnetohydrodynamic Taylor-Couette flow},
author = {Adam Child and Evy Kersalé and Rainer Hollerbach},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.05932},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 11 figures