湍流磁对流中的热电进动
流体动力学
2023-06-22 v2 地球物理
摘要
我们给出了热电电流与湍流磁对流相互作用的实验室测量。在液态镓的圆柱体内，自下加热、自上冷却并施加垂直磁场，发现大尺度环流（LSC）可发生缓慢的轴向进动。我们的实验表明，这种LSC进动仅在使用导电边界条件时出现，且当轴向磁场方向翻转时进动方向反转。我们建立了热电磁对流（TEMC）模型，成功预测了零阶磁进动动力学。我们的TEMC磁进动模型依赖于上下边界处的热电电流环，其产生的洛伦兹力对翻转的大尺度环流施加水平力矩。我们模型中的热电力矩驱动LSC的进动运动。该模型给出的进动频率预测与实验观测吻合良好。我们推测，在对流流动中的热电效应——长期被认为与液态金属传热和混合过程相关——也可能在行星内部磁流体动力学中有应用。
引用
@article{arxiv.2104.05231,
title = {Thermoelectric Precession in Turbulent Magnetoconvection},
author = {Yufan Xu and Susanne Horn and Jonathan M. Aurnou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.05231},
year = {2023}
}