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准开普勒柱形泰勒-库埃特流中标准 MRI 的角动量输运

太阳与恒星天体物理 2015-05-30 v1

摘要

本文研究了在均匀轴向磁场存在下,耗散泰勒-库埃特系统中准开普勒流的不稳定性,重点关注非轴对称模式的激发以及由此产生的角动量输运。非轴对称模式的激发需要比轴对称模式更高的旋转速率,并且方位角模式数 mm 越高,所需速率越高。我们发现,非轴对称模式不稳定性图中的弱场分支始终具有正斜率(与轴对称模式相反),因此对于给定的磁场,m>0m>0 的模式总是存在超临界雷诺数的上限。为了在开普勒盘中的 1 AU 处激发非轴对称模式,需要大约 1 高斯的磁场强度。对于较弱的磁场,非轴对称模式会衰减。非轴对称模式的角动量输运始终为正,并且与背景场的伦德奎斯特数呈线性关系。分子粘度和基本旋转速率不影响相关的 α\alpha 参数。我们没有发现任何迹象表明 MRI 会在小磁普朗特数下衰减,而剪切盒代码曾发现这种衰减。在开普勒盘中的 1 AU 处,磁场强度约为 1 高斯时,α\alpha 仅为 0.005 量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1108.3214,
  title  = {The angular momentum transport by standard MRI in quasi-Kepler cylindric Taylor-Couette flows},
  author = {M. Gellert and G. Rüdiger and M. Schultz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1108.3214},
  year   = {2015}
}