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密度分层粘性Taylor-Couette流的稳定性

天体物理学 2009-11-10 v2

摘要

我们采用波努尔逊近似法(不使用短程近似法)讨论了密度分层粘性Taylor-Couette流的稳定性。对于满足鲍勒临界条件(\hat{\mu}<\hat{\eta}^2,其中\hat{\mu}=Ω_{out}/Ω_{in},\hat{\eta}=R_{in}/R_{out})的流,现在会发展出不稳定的轴对称Taylor涡旋。对于我们所考虑的宽缝容器,发现非轴对称模式为最不稳定的模式。非轴对称模式在鲍勒线之外也具有不稳定性。对于此类模式, instability 条件似乎仅为\hat{\mu}<1,这一点如Yavneh, McWilliams & Molemaker (2001)所强调的那样。然而,我们从未发现满足条件\hat{\mu}>\hat{\eta}的过于平坦旋转规律的不可稳定模式。当接近此限制时,雷诺数会迅速增长至非常高的值(见图3和4)。另一个显著现象是,较高m值的边际稳定线越来越少进入鲍勒线之外的区域,因此我们可能需要将stratorotational不稳定性视为一种'低m不稳定性'。就强 stratification和快速旋转的盘状不稳定性问题而言,简要讨论了这些结果的适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0501154,
  title  = {Stability of density-stratified viscous Taylor-Couette flows},
  author = {D. Shalybkov and G. Ruediger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0501154},
  year   = {2009}
}

备注

7 pages, 7 figures, Astron. Astrophys. (subm.)