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低 $Pm$ 极限下湍流旋转发电机的起始

流体动力学 2017-06-28 v1 地球与行星天体物理 太阳与恒星天体物理 地球物理

摘要

我们证明,在低磁普朗特数 PmPm 极限(即 Pm=Rm/Re1Pm = Rm/Re \ll 1)下,湍流非螺旋发电机的临界磁雷诺数 RmcRm_c 如果流动受到全局旋转作用,则可显著降低。即使对于中等旋转速率,所需的能量注入率也可降低超过 10310^3 倍。这种起始阈值的强烈降低归因于湍流涨落的减少,这使得流动具有比相同雷诺数的非旋转流动大得多的截止长度尺度。因此,该发电机表现得如同由层流行为(即高 PmPm 行为)驱动一般,即使在高雷诺数值(即低 PmPm 值)下也是如此。我们的发现从而指向了设计新型液态金属发电机实验的新范式。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.08996,
  title  = {The onset of turbulent rotating dynamos at the low $Pm$ limit},
  author = {Kannabiran Seshasayanan and Vassilios Dallas and Alexandros Alexakis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.08996},
  year   = {2017}
}

备注

5 pages, 6 figures