Лицензионное соглашение об использовании научных материалов.
|
КРУПНОМАСШТАБНОЕ МАГНИТОВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДИНАМО. I. ЛИНЕЙНАЯ ТЕОРИЯ БЕЗ ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ
|
Копп Михаил Иосифович
г. Харьков, Украина
|
Дата поступления рукописи в редакцию:
20 апреля 2016
г.
|
Аннотация.
В статье исследуется динамика крупномасштабных полей (вихревых и магнитных) в неоднородно вращающейся электропроводящей жидкости в аксиальном однородном магнитном поле с мелкомасштабной турбулентностью. Получены нелинейные уравнения магнитовращательного динамо в третьем порядке теории возмущений по малому числу Рейнольдса. Изучена линейная стадия генерации крупномасштабных вихревых и магнитных полей в отсутствие внешнего однородного магнитного поля, возникающая из-за неустойчивости типа -эффекта. Численными методами найдены критерии генерации крупномасштабного вихревого и магнитного поля в зависимости от профиля угловой скорости вращения среды.
|
Ключевые слова и фразы:
мелкомасштабная турбулентность
крупномасштабная неустойчивость
магнитовращательная неустойчивость
многомасштабные асимптотические разложения
-эффект
small-scale turbulence
large-scale instability
magnet-rotary instability
multiscale asymptotic expansions
-effect
|
|
Открыть
полный текст статьи в формате PDF. Бесплатный просмотрщик PDF-файлов можно скачать здесь.
|
|
Список литературы:
- Велихов Е. П. Устойчивость течения идеально проводящей жидкости между вращающимися цилиндрами в магнитном поле // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1959. Т. 36. С. 1398-1404.
- Гантмахер Ф. Р. Лекции по аналитической механике. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 264 с.
- Горшунов Н. М., Потанин Е. П. Влияние холловских эффектов на устойчивость вращающейся плазмы // Успехи прикладной физики. 2013. Т. 1. № 2. С. 178-182.
- Горшунов Н. М., Потанин Е. П. Границы устойчивости вращающейся вязкой плазмы в магнитном поле // Успехи прикладной физики. 2014. Т. 2. № 1. С. 18-23.
- Карчевский А. И., Потанин Е. П. Плазменные центрифуги. Изотопы. Свойства, получение, применение. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 700 с.
- Кляцкин В. И. Стохастические уравнения и волны в случайно-неоднородных средах. М.: Наука, 1980. 337 с.
- Копп М. И., Тур А. В., Яновский В. В. Нелинейная теория динамо // Нелинейная динамика. 2015. Т. 11. № 2. С. 241-266.
- Краузе Ф., Рэдлер К.-Х. Магнитная гидродинамика средних полей и теория динамо. М.: Мир, 1984. 314 с.
- Лахин В. П. Неустойчивости и волны во вращающейся плазме и турбулентная генерация регулярных структур: дисс. … д. ф.-м. н. М.: НИЦ «Курчатовский институт», 2013. 257 с.
- Лахин В. П., Ильгисонис В. И. О влиянии диссипативных эффектов на неустойчивости дифференциально-вращающейся плазмы // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2010. Т. 137. Вып. 4. С. 783-788.
- Михайловский А. Б., Ломинадзе Дж. Г., Чуриков А. П., Пустовитов В. Д. Прогресс в теории неустойчивостей вращающейся плазмы // Физика плазмы. 2009. Т. 35. С. 307-350.
- Новиков Е. А. Функционалы и метод случайных сил в теории турбулентности // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1964. Т. 47. Вып. 5 (11). С. 1919-1926.
- Педлоски Дж. Геофизическая гидродинамика: в 2-х т. / пер. с англ. М.: Мир, 1984. 398 с.
- Рузмайкин А. А., Соколов Д. Д., Шукуров А. М. Магнитные поля галактик. М.: Наука, 1988. 279 с.
- Тур А. В., Яновский В. В. Гидродинамические вихревые структуры. Харьков: НТК «Институт монокристаллов» НАН Украины, 2012. 294 с.
- Федотовский В. С., Логинов Н. И., Михеев А. С., Верещагина Т. И., Тереник Л. В., Прохоров Ю. П. Экспериментальная установка для исследования магнитовращательной неустойчивости // Пути ученого. Е. П. Велихов / под общ. ред. ак. В. П. Смирнова. М.: РНЦ «Курчатовский институт», 2007. С. 167-175.
- Шалыбков Д. А. Гидродинамическая и гидромагнитная устойчивость течения Куэтта // Успехи физических наук. 2009. Т. 179. № 9. С. 971-993.
- Balbus S., Hawley J. A Powerful Local Shear Instability in Weakly Magnetized Disk. I. Linear Analysis // Astrophysical Journal. 1991. Vol. 376. P. 214-222.
- Banibrata M., Amit K. Ch. Stochastically Driven Instability in Rotating Shear Flows [Электронный ресурс]. URL: http://eprints.aston.ac.uk/17999/ (дата обращения: 14.04.2016).
- Chandrasekhar S. The Stability of Non-Dissipative Couette Flow in Hydromagnetics // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1960. Vol. 46. P. 253-257.
- Frishe U., She Z. S., Sulem P. L. Large Scale Flow Driven by the Anisotropic Kinetic Alpha Effect // Physica D: Nonlinear Phenomena. 1987. Vol. 28. P. 382-392.
- Goodman J., Ji H. Magnetorotational Instability of Dissipative Couette Flow // Journal of Fluid Mechanics. 2002. Vol. 462. P. 365-382.
- Kirillov O. N., Stefani F. Extending the Range of the Inductionless Magnetorotational Instability [Электронный ресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/237012585_Extending_the_Range_of_the_Inductionless_Magnetorotational_ Instability (дата обращения: 14.04.2016).
- Kirillov O. N., Stefani F. Standard and Helical Magnetorotational Instability [Электронный ресурс]. URL: http://link. springer.com/article/10.1007%2Fs10440-012-9689-z (дата обращения: 14.04.2016).
- Kirillov O. N., Stefani F., Fukumoto Y. Local Instabilities in Magnetized Rotational Flows: A Short-Wavelength Approach [Электронный ресурс]. URL: http://istina.msu.ru/publications/article/7586145/ (дата обращения: 14.04.2016).
- Kopp M., Tur A., Yanovsky V. The Large Scale Instability in Rotating Fluid with Small Scale Force // Open Journal of Fluid Dynamics. 2015. Vol. 5. P. 128-138.
- Papaloizou J., Szuszkiewich E. The Stability of a Differentially Rotating Disk with a Poloidal Magnetic Field // Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics. 1992. Vol. 66. P. 223-242.
- Rudiger G., Kitchatinov L., Hollerbach R. Magnetic Processes in Astrophysics. Theory, Simulation, Experiments. Weinheim, 2013. 346 р.
- Shakura N., Postnov K. On Properties of Velikhov-Chandrasekhar MRI in Ideal and Non-Ideal Plasma [Электронный ресурс]. URL: http://istina.msu.ru/publications/article/8977545/ (дата обращения: 14.04.2016).
- Squire J., Bhattacharjee A. Statistical Simulation of the Magnetorotational Dynamo [Электронный ресурс]. URL: http://arxiv. org/find/all/1/all:+AND+Dynamo+AND+Magnetorotational+AND+the+AND+of+AND+Statistical+Simulation/0/1/0/all/0/1 (дата обращения: 14.04.2016).
- Sujit K. N., Banibrata M., Amit K. Ch. Magnetohydrodynamic Stability of Stochastically Driven Accretion Flows [Электронный ресурс]. URL: http://arxiv.org/find/all/1/all:+AND+Accretion+AND+Driven+AND+Stochastically+AND+of+ AND+Magnetohydrodynamic+Stability/0/1/0/all/0/1 (дата обращения: 14.04.2016).
- Tur A. V., Yanovsky V. V. Large-Scale Instability in Hydrodynamics with Stable Temperature Stratification Driven by Small-Scale Helical Force [Электронный ресурс]. URL: http://arxiv.org/find/all/1/OR+au:Large_Scale+all: +AND+Temperature+ AND+Stable+AND+with+AND+Hydrodynamics+AND+in+AND+EXACT+Large_Scale+Instability/0/1/0/all/0/1 (дата обращения: 14.04.2016).
- Tur A. V., Yanovsky V. V. Non Linear Vortex Structures in Stratified Fluid Driven by Small-Scale Helical Force // Open Journal of Fluid Dynamics. 2013. Vol. 3. P. 64-74.
|
|