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新墨西哥α-ω发电机实验:模拟天体物理发电机

天体物理学 2009-09-25 v1

摘要

新墨西哥矿业与技术学院正在建设一个磁发电机实验。该实验旨在在实验室中演示α-ω磁发电机,该机制被认为在许多旋转且导电的天体物理物体中运行。实验使用两个以不同角速度旋转的圆柱体之间的液态钠库埃特流来模拟ω效应。α效应是通过驱动液态钠射流穿过圆柱容器端板上的两个孔口上升和膨胀来产生的,这模拟了天体物理物体中由浮力驱动的羽流。已经建造了发电机装置的水模拟装置,并演示了发电机所需的流动。给出了运动学发电机的数值模拟结果。对于预期的磁雷诺数R_m ~ 120,由ω效应产生的环向场预计为B_φ ≃ (R_m/2π) B_极向 ≃ 20 × B_极向。根据计算,发电机自激所需的临界射流速率是每4次外筒旋转产生一对羽流。考虑到材料强度和驱动功率的合理技术限制,发电机的自激似乎是可行的。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0112541,
  title  = {The New Mexico alpha-omega Dynamo Experiment: Modeling Astrophysical Dynamos},
  author = {S. A. Colgate and V. I. Pariev and H. F. Beckley and R. Ferrel and V. D. Romero and J. C. Weatherall},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0112541},
  year   = {2009}
}

备注

13 pages, uses mahyd209.sty file (included), 9 jpg figures, to appear in Magnetohydrodynamics