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高速剪切驱动发电机。二: 数值分析。 (英语) Zbl 1421.76089号

摘要:本文旨在数值验证伴生论文中提出的磁流体力学(MHD)流动的大雷诺数渐近理论[作者,同上868176-211(2019;Zbl 1415.76757号)]。为了避免与湍流和流动几何的混沌性质相关的任何复杂性,在平面Couette流中使用了粘性电阻MHD方程的非线性稳态解。确定了两类有效地将运动能量转换为磁能的非线性磁流体动力学状态。对平面Couette流的已知流体动力解分支施加一个小的展向均匀磁场,可以得到第一类非线性状态。非线性状态的特征是流体动力/磁滚断和共振层,在共振层上观察到强涡度和电流片。这些流动特征和感应的强流向磁场,与本文提出的涡旋/阿尔芬波相互作用理论完全一致。当沿展向的均匀磁场被关闭时,溶液变成纯流体力学的。然而,通过受展向均匀电流场作用的受迫状态,同伦可以找到零外磁场极限下的第二类“自持剪切驱动发电机”。发电机状态的发现激发了配套论文中相应的大雷诺数匹配渐近分析。这里,由渐近理论导出的简化方程已被数值求解。渐近解为有限雷诺数发电机解提供了非常好的预测。

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76E30型 水动力稳定性中的非线性效应
76周05 磁流体力学和电流体力学
76E25型 磁流体力学和电流体力学流动的稳定性和不稳定性
第76页 过渡到湍流

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渠流
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