Taylor-Couette流：MRI、SHI与SRI

本文描述了Taylor-Couette流（在z方向无界）的线性稳定性理论，包括磁场、霍尔效应或密度分层，以准备实验室实验来探测天体物理学中较差旋转的稳定性。如果存在轴向磁场，则也研究了小磁Prandtl数下的磁旋转不稳定性（MRI）。对于超出Rayleigh线的旋转外筒，在磁雷诺数约为10和Lundquist数约为1的数量级上发现了特征最小值。加入额外的无环向电流的环向场导致了具有相当低雷诺数和Hartmann数的新振荡解。霍尔效应建立了一种意想不到的“剪切-霍尔不稳定性”（SHI），其中剪切和磁场具有相反的符号。在这种情况下，即使是向外增加的旋转律也可能变得不稳定。最近，对于在轴向方向上具有密度分层的Taylor-Couette流（“分层旋转不稳定性”，SRI），已经找到了全局解。它们存在于Rayleigh线之外，对应中等阶数的Froude数，但对于太平坦的旋转律（\hat\eta^2 < \hat\mu <\hat \eta）则不存在。