Magnetorotational Instability in a Couette Flow of Plasma
迄今为止，所有在实验室中模拟磁旋转不稳定性（MRI）的实验都涉及旋转环中液态金属的库埃特流。所有的液态金属都有很小的磁性普朗特数Pm，大约为10^{-6}（运动粘度与磁扩散率的比值）。在等离子体中，通过改变等离子体的温度和密度，可以获得大的和小的Pm。等离子体的可压缩性和快速旋转导致平衡等离子体密度的径向分层。研究了轴向均匀磁场作用下径向分层粘性电阻等离子体中扰动的演化。ExB漂移在外加径向电场中引起等离子体的微分旋转。用我们新开发的矩阵程序计算了全局不稳定本征模。等离子体被证明是MRI不稳定的参数容易实现的实验设置。
2003-09-11 astro-ph
Magnetorotational instability of dissipative Couette flow
全球轴对称稳定性的粘性，电阻，磁化Couette流重新检查，重点是流体动力学稳定根据瑞利的标准：相反的梯度的角速度和特定的角动量。在这种情况下，可能会发生磁旋转不稳定性[MRI]。以前的工作集中在瑞利不稳定政权。为了准备MRI的实验研究，这是强烈的天体物理学的兴趣，我们解决了全球性的线性模式在一个很宽的差距与现实的耗散系数。稳定性的交换似乎是通过边际模式发生的。边缘模的速度本征函数在导电边界处几乎是奇异的，但磁本征函数是光滑的，并且在无粘极限下服从四阶微分方程。粘性边缘系统是第十阶的;先前用于瑞利不稳定模式的八阶近似不允许MRI。峰值增长率对边界条件不敏感。他们预测的WKB方法，即使是最大规模的模式惊人的准确性。我们得出结论，MRI是可以实现的合理的实验条件下，使用易于处理的液体金属，如镓。
2001-04-11 astro-ph
Magnetorotational Instability in Liquid Metal Couette Flow
尽管磁旋转不稳定性（MRI）作为磁化吸积盘角动量输运的基本机制的重要性，它还没有在实验室中得到证明。新墨西哥州采矿和技术研究所的液体钠α-ω发电机实验为研究旋转金属环（库埃特流）中的MRI提供了理想的环境。局部稳定性分析作为剪切、磁场强度、磁雷诺数和湍流普朗特数的函数进行。后者考虑到了对圆柱形容器的刚性旋转端壁形成Ekman层所引起的最小湍流。稳定性条件和不稳定的条件下，钠的实验进行了比较与另一个建议的MRI实验与液体镓。由于在钠实验中可实现的相对较大的磁雷诺数，因此应该可以观察到MRI在宽范围波数下的激发，并进一步观察到向湍流状态的转变。
2002-04-18 astro-ph
Traveling waves in magnetized Taylor-Couette flow
本文对低磁雷诺数下磁化泰勒-库埃特流中观察到的一种行波模式进行了数值研究。通过精确地模拟粘性和磁性边界在各个方向上，我们重现实验测量的波图案和它们的振幅。与以前的说法相反，波被证明是由粘性边界层，而不是全球不稳定的磁旋转模式发射的瞬态放大扰动。
2007-06-22 astro-ph physics.flu-dyn
Interchange Method in Compressible Magnetized Couette Flow: Magnetorotational and Magnetoconvective Instabilities
本文利用能量变分原理，即所谓的互换法，得到了磁化可压缩Couette流的轴对称稳定性准则的一般形式。这个公式解释了初始平衡态中同时存在的重力、旋转、环形磁场、弱轴向磁场、熵梯度和密度梯度。该方法的力量在于它的简单性，使我们能够获得非常紧凑和物理上清晰的表达式，尽管包括这么多的物理效应的相关稳定性准则。在该方法的实现中，所有适用的守恒定律都明确考虑到在变化的量与尺寸的能量，我们称之为“自由能函数。“在平面平行大气和均匀熵流的限制下，我们的公式很容易恢复对流和帕克不稳定性抑制的稳定性标准，以及40多年前纽科姆和采尔科夫尼科夫通过费力的变分技术研究的一些相关特例。
2002-11-22 astro-ph
Simulations of Magnetorotational Instability in a Magnetized Couette Flow
在准备的磁旋转不稳定性（MRI）在液体金属的实验研究，我们提出了非理想的二维磁流体动力学模拟的非线性演化的MRI在实验几何。模拟采用初始均匀的垂直磁场、传导径向边界和周期性垂直边界条件。在气缸处施加无滑动条件。我们的线性增长率与现有的本地和全球线性分析相比。MRI在水平磁场与初始轴向磁场相当的情况下非线性饱和。角动量输运速率比初始状态略有增加，但增加幅度很大。对于适度的流体和磁雷诺数Re，Rm之间的100和1000，最终状态是层流减少平均剪切除了附近的径向边界，并与极向环流缩放作为电阻率的平方根，在部分协议与Knobloch和朱利安的分析。在Rm=20和100 < Re <25，600的条件下进行的一系列模拟能够外推到实验状态（Rm ~ 20，Re ~ 10^7），尽管边界条件不切实际。MRI应将实验测量的扭矩大幅增加至超过其初始纯流体动力学值。
2006-01-20 astro-ph
Helical magnetorotational instability of Taylor-Couette flows in the Rayleigh limit and for quasi-Kepler rotation
考虑了无电流磁场轴向分量和方位分量同时存在时的磁旋转不稳定性。对于具有均匀比角动量的旋转，轴对称扰动的MHD方程在局部短波近似下求解。所有解对B_z \cdot B_z \neq 0都是超稳定的，其固有频率接近粘性频率.对于更平坦的旋转定律，局部近似的结果不符合旋转圆柱之间Taylor-Couette流动的MHD不稳定性的整体计算结果。当B_phi和B_z为同阶时，对于平直转动律，如准Kepler转动，也倾向于行波解。对于磁普朗特数Pm \to 0，它们与旋转雷诺数成比例，而不是与磁雷诺数成比例（如标准MRI），因此它们可以很容易地在MHD实验室实验中实现。对于非轴对称模态，发现B_z/B_z之比仅对极值有显著影响。当B_z>> B_z时，当Pm不太小时，非轴对称模占主导地位。然而，对于B_z >> B_z的标准MRI，非轴对称模态的临界雷诺数比轴对称模态的临界雷诺数高出许多阶，因此它们决不是优先的。
2008-08-04 astro-ph
The Ekman-Hartmann layer in MHD Taylor-Couette flow
本文研究了有限纵横比$H/D=10$下圆柱形MHD泰勒-库埃特流中刚性旋转平板引起的磁效应。假设圆柱体之间的流体为具有小磁普朗特数的液态金属，圆柱体是理想导电的，外加轴向磁场为$\Ha \approx 10$，旋转速率为$10^2-10^3$阶的$\Rey$。我们表明，端板引入，除了众所周知的埃克曼循环，类似的磁效应所产生的无限，旋转板，水平无界的任何墙壁。特别地，存在哈特曼电流，其穿透流体，转向径向方向，并且与所施加的磁场一起产生力。因此，该流动可以与由方位角压力梯度驱动的泰勒-迪恩流动进行比较。我们分析了这种流动的稳定性，并表明，由板引起的电流可以引起所考虑的参数的不稳定性。在设计MHD泰勒-库埃特实验时，必须特别注意垂直磁边界，使其不会显著改变旋转轮廓。
2007-10-30 astro-ph physics.flu-dyn
Shearing and embedding box simulations of the magnetorotational instability
两种不同的计算方法的磁旋转不稳定性（MRI）的追求：剪切盒的方法，这是适合于本地模拟和嵌入盒的方法，其中泰勒Couette流嵌入在一个盒子，使数值问题的坐标奇异性被避免。提出了新的剪切盒模拟，并讨论了常规和高粘度之间的差异。对嵌入盒中的球形非线性Taylor Couette流进行了初步模拟，研究了轴向场对背景流的影响。
2004-12-15 astro-ph
Stratorotational instability in Taylor-Couette flow heated from above
本文研究了有限高圆柱间隙中温度分层的Taylor-Couette流的不稳定性和非线性饱和，并计算了非线性区域中的角动量输运。该模型是基于一个不可压缩流体在Boussinesq近似与正的轴向温度梯度。虽然这两个成分本身，差分旋转以及由于温度梯度的分层，是稳定的，系统一起成为主题的平流旋转不稳定性和非轴对称流型演变。这种流动结构向外输送角动量，因此将与天体物理学应用有关。如果结果适用于吸积盘的大小，则属于粘性$α$系数为1的数量级。分层的强度，流体的普朗特数和边界条件应用在模拟是非常适合的实验室实验，使用水和低于5开尔文的小温度梯度。有了这样一个相当容易实现的设置，SRI和它的角动量输运可以在实验中测量。
2009-03-09 astro-ph physics.flu-dyn
Hydromagnetic Taylor--Couette flow: wavy modes
本文研究了轴向磁场作用下的磁Taylor-Couette流.首先，我们计算非线性稳定轴对称的解决方案，并确定其强度如何依赖于所施加的磁场。然后，我们扰动这些解决方案，以找到临界雷诺数的波纹模式的外观，以及相关的波速，在增加磁场强度。我们发现，施加的磁场的值，改变只有轻微的过渡，从圆形-Couette流泰勒-涡流，可以转移过渡泰勒-涡流波动模式的一个相当大的量。将结果与没有磁场时的起始值进行比较。
2002-07-25 astro-ph
Noise-Sustained Convective Instability in a Magnetized Taylor-Couette Flow
对有限长圆柱内磁化泰勒-库埃特流的螺旋磁旋转不稳定性进行了数值研究。一个遥远的上游绝缘边界示出完全稳定的对流不稳定，同时降低绝对不稳定的增长率。高度越大，减少越不严重。在适当地模拟边界条件后，实验中观察到的波型原来是噪声持续的对流不稳定。当不稳定的Ekman层和Stewartson层产生的噪声源被切断后，在模拟中观察到缓慢衰减的惯性振荡。我们得出的结论是，迄今为止完成的实验尚未达到绝对不稳定的制度。
2008-10-13 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
New type of magneto-rotational instability in cylindrical Taylor-Couette flow
我们研究了在轴向和方位磁场共同作用下圆柱形Taylor-Couette流的稳定性，发现方位磁场的加入大大改变了以前纯轴向磁场的结果.对于小的磁普朗特数Pm，磁转动不稳定性开始的临界雷诺数Re_c变得与Pm无关，而对于纯轴向场，它与Pm^{-1}成比例。对于典型的液态金属，Re_c降低了几个数量级，足以使这种新设计在实验室中成功实现这种不稳定性。
2005-08-01 astro-ph
Comment on "Helical MRI in magnetized Taylor-Couette flow"
Liu等人[Phys. Rev. E 74，056302（2006）]提出了螺旋磁旋转不稳定性（HMRI）的WKB分析，并声称它不存在开普勒旋转轮廓。我们表明，如果包括径向边界条件，HMRI可以存在，即使旋转配置文件作为平坦的开普勒，只要至少有一个边界是足够的传导。
2007-05-10 astro-ph
A Taylor-Couette Dynamo
最近的实验表明，它是可能的研究一个基本的天体物理过程，如发电机行动在受控的实验室条件下使用简单的MHD流。在本文中，我们探讨的可能性，泰勒-库埃特流，已经提出作为吸积盘的磁旋转不稳定性的模型，可以维持产生的磁场。首先，通过求解运动发电机问题，确定了参数空间中磁场增长率较高的区域。其次，通过同时求解控制速度场和磁场的耦合非线性方程组，得到了一个自洽的非线性饱和发电机。
2002-07-25 astro-ph
Hydromagnetic Taylor--Couette flow: numerical formulation and comparison with experiment
磁场作用下的Taylor-Couette流动是一个属于经典磁流体力学的问题，值得进行更广泛的研究。在非线性政权的文献很少。本文在磁场方程的基础上，发展了一种适用于求解圆柱形三维非线性磁流体方程的方程。它适用于研究在有限的磁性普朗特数和小普朗特数的限制，相关的实验室液体金属。该方法被用来确定轴对称泰勒涡的发病，和有限振幅的解决方案。我们的结果比较以及与现有的线性和非线性流体力学计算和磁流体实验。
2002-07-25 astro-ph
Magnetized Ekman Layer and Stewartson Layer in a Magnetized Taylor-Couette Flow
在本文中，我们提出了轴对称的非线性模拟磁化Ekman和Stewartson层的磁化泰勒-库埃特流与离心稳定的角动量分布和磁雷诺数低于磁旋转不稳定性的阈值。发现磁场抑制了Ekman抽吸。Ekman层的宽度随着垂直于端板的磁场的增加而减小。外圆柱附近形成均匀旋转区域。强磁场导致从端盖处的差动旋转环之间的结发出稳定的Stewartson层。随着雷诺数的增大，Stewartson层变薄，随着磁场的增强和雷诺数的增大，Stewartson层进入主流的深度增大。然而，当雷诺数大于临界值$\sim 600$时，轴对称和非轴对称的不稳定性发生，并导致Stewartson层不太突出，从边界延伸得不太远。
2008-04-26 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Energy distribution in nonaxisymmetric magnetic Taylor-Couette flow
方位角磁旋转不稳定性是产生非轴对称场型的一种机制。在无电流外场的无限大Taylor-Couette系统中的非线性模拟表明，不仅出现了线性不稳定模m=1，而且还可能出现向轴对称场中传输能量的逆级联。通过改变流动的雷诺数和磁场的哈特曼数，我们发现轴对称模（m=0）和非轴对称模（m=1）之间的比例几乎可以自由选择。在外圆柱体的表面上，这种模式分布类似，但具有较弱的轴对称场。我们没有发现显着的差异的情况下，一个恒定的电流内的流动被添加。
2007-11-05 astro-ph
The stability of MHD Taylor-Couette flow
本文研究了垂直无限延伸的MHD泰勒-库埃特流的线性边缘不稳定性。对于流体动力学不稳定流，即使没有磁场，也存在最小雷诺数，但对于某些（弱）磁场，也存在具有较小雷诺数的解。因此，磁场可使旋转流不稳定。然而，这种不稳定性只能存在于不太小的磁普朗特数。还考虑了非轴对称扰动的情况。在没有磁场的情况下，这种模式具有比轴对称模式更高的雷诺数。这种情况在MHD政权中发生了变化。对于适度的磁场，如果超过临界磁振幅，则m=1的模式的激励比m=0的模式的激励更容易。
2002-07-16 astro-ph
Experiments on the magnetorotational instability in helical magnetic fields
磁旋转不稳定性（MRI）通过使吸积盘中的角动量向外输运，在恒星和黑洞的形成中起着关键作用。使用组合的轴向和方位角磁场允许在中等雷诺数和哈特曼数的液态金属流的这种效果的调查。各种实验结果表明，在泰勒-库埃特流使用液态金属合金GaInSn的MRI的发生的证据。
2007-01-02 astro-ph
The stability of axisymmetric Taylor-Couette flow in hydromagnetics
本文研究了轴对称磁流体Taylor-Couette流动的线性边缘不稳定性。研究了流动稳定性对磁普朗特数、Pm和旋转圆柱间隙宽度的依赖关系。即使没有磁场，静止外圆柱的流动也存在不稳定性。然而，对于某些（弱）磁场，存在具有较小临界雷诺数的解。然而，这些解决方案存在于不太小的Pm或足够大的间隙中。对于流体动力学稳定的流动，我们发现一个磁场振幅总是存在于临界雷诺数最小的地方。在所有计算的情况下，对于小的Pm，最小临界雷诺数为1/Pm，对于钠（10^{-5}）或镓（10^{-6}）的Pm，临界雷诺数超过10 ^6。
2001-10-11 astro-ph
Nonaxisymmetric patterns in the linear theory of MHD Taylor-Couette instability
本文研究了在不同磁普朗特数Pm下，垂直无限延伸的MHD泰勒-库埃特流的线性稳定性。计算是针对\hat η=0.5的宽间隙容器，在轴向均匀磁场作用下进行的，不包括反向旋转的圆柱体。对于流体动力学稳定和不稳定的流动，磁旋转不稳定性产生特定（低）磁场振幅和Pm> 0.01的雷诺数的特征最小值。当Pm <~ 1时，存在一个特征磁场幅值，超过该幅值，不稳定性以方位角数m=1的非轴对称螺旋的形式出现。显然，磁场能够激发非轴对称的配置，尽管从发电机理论已知的差异旋转的倾向，有利于轴对称的磁场。然而，如果Pm太大或太小，m=0的轴对称模式似乎是最不稳定的模式，具有最低的雷诺数-因为它也是真实的流体动力泰勒-库埃特流或非常弱的领域。最不稳定的模式，为温和的Pm证明是非轴对称的，必须考虑作为一个强有力的迹象，发电机过程的可能性与磁旋转不稳定性。
2002-07-16 astro-ph
Taylor-Couette flow: MRI, SHI and SRI
描述了Taylor-Couette流（在z_中无界）的线性稳定性理论，包括磁场、霍尔效应或密度分层，以便为探索天体物理学中微分旋转稳定性的实验做准备。如果存在轴向场，则磁旋转不稳定性（MRI）也被研究为小的磁普朗特数。对于旋转外圆柱体的瑞利线以外的特征最小值被发现为磁雷诺数的顺序为10和Lundquist数的顺序为1。包含额外的环形电流自由场导致新的振荡的解决方案，而低雷诺数和哈特曼数。霍尔效应建立了一个意想不到的“剪切霍尔不稳定性”（SHI），其中剪切和磁场具有相反的符号。在这种情况下，甚至向外增加的旋转定律也可能变得不稳定。最近已经发现了具有轴向密度分层的Taylor-Couette流的整体解（“平流旋转不稳定性”，SRI）。对于中等阶的弗劳德数，它们存在于瑞利线之外，但对于\hat η^2 < \hat μ< \hat η的太平坦的转动定律，它们也不存在。
2005-07-13 astro-ph
The traveling wave MRI in cylindrical Taylor-Couette flow: comparing wavelengths and speeds in theory and experiment
我们实验研究了在外部施加轴向和方位磁场的存在下，限制在差动旋转圆柱体之间的液态金属的流动。对于越来越大的方位场，会产生沿圆柱轴传播的波状扰动。这些结构的波长和速度，以及它们出现时的场强和旋转速率，与这种行波磁旋转不稳定性的理论预测大致一致。
2006-09-18 astro-ph
Liquid metal experiments on the helical magnetorotational instability
磁旋转不稳定性（MRI）在恒星和黑洞的形成过程中起着至关重要的作用。通过使流体动力学稳定的开普勒流不稳定，MRI触发湍流，并使吸积盘中的角动量向外传输成为可能。我们提出了一个液体金属泰勒-库埃特实验的螺旋磁场的影响下，表现出典型的功能，MRI在雷诺数的顺序1000和哈特曼数的顺序10。特别是重点放在一个改进的实验中，分裂端盖被用来尽量减少埃克曼泵。
2008-12-19 astro-ph
The stability of MHD Taylor-Couette flow with current-free spiral magnetic fields between conducting cylinders
本文研究了圆柱形Taylor-Couette流中的磁旋转不稳定性，其中（垂直无界的）圆柱体被视为理想导体，外加螺旋磁场。该磁场的方位分量由内圆柱内部的轴向电流产生，并且可能比轴向磁场稍强。我们得到的不稳定性超出瑞利线，雷诺数的顺序为1000和哈特曼数的顺序为10，和独立的（小）磁普朗特数。对于R_out = 2，R_in = 10 cm，Omega_out = 0.27 Omega_in的实验，在轴向磁场为20 Gauss，轴向电流为1200 A时，液态钠出现不稳定性。对于镓，数值为~50高斯和~3200埃。垂直的细胞大小大约是已知的细胞大小的两倍，用于实验。
2005-07-06 astro-ph
Turbulence in differentially rotating flows What can be learned from the Couette-Taylor experiment
角动量的湍流输运在许多天体物理中起着重要的作用，但它的模型化还远远不能令人满意。我们在这里讨论从实验室实验中可以学到什么。我们分析了Wendt（1933）和Taylor（1936）关于经典Couette-Taylor流的结果，在这种情况下，角动量随到旋转轴的距离而增加，这是天体物理应用中最有趣的。我们表明，当同轴圆柱之间的间隙是足够宽的，有限振幅不稳定性的发病标准可以表示在梯度雷诺数。基于Wendt的结果，我们认为，湍流可能是由差分旋转时，角速度向外减小，在开普勒流。从旋转配置文件和扭矩的测量，我们推导出一个处方的湍流粘度是独立的间隙宽度，与一些谨慎，它可能会被应用到恒星内部和吸积盘。
1999-03-24 astro-ph
Comment on ``The linear instability of magnetic Taylor-Couette flow with Hall effect''
在本文中，我们评论（Rüdiger & Shalybkov，Phys. 69，016303（2004）（RS）），研究了受霍尔效应影响的Taylor-Couette流与均匀背景场相互作用的不稳定性。我们纠正了一个错误的概括解释的结果，可以采取反驳存在的霍尔漂移引起的磁不稳定性描述在Rheinhardt和Geppert，物理学评论快报。88，101103。结果表明，在对比所建议的RS，没有额外的剪切流是必要的，使这样的不稳定性与一个非潜在的磁背景场，而对于一个旋度-免费的。在后一种情况下，在RS中发现的不稳定性的情况下，既没有流体动力学也没有磁旋转不稳定性存在被证明是最有可能的磁性，而不是磁流体动力学。此外，还澄清了一些小的不准确之处。
2005-01-17 astro-ph
The angular momentum transport by the strato-rotational instability in simulated Taylor-Couette flows
目的：研究非线性区平流转动不稳定性对稳定性和角动量输运的影响。方法：在一个内嵌外圆柱的盒子中求解流体动力学可压缩方程。沿自转轴的重力导致密度分层。径向采用无滑移边界条件，两端采用自由滑移边界条件。结果：证实了平流旋转不稳定性和雷诺应力的传输角动量远离轴。然而，增长率随雷诺数的增加而降低。这一点以及边界的存在使得这种不稳定性与天体物理学应用的相关性降低。
2005-12-15 astro-ph
Turbulent magnetic Prandtl numbers obtained with MHD Taylor-Couette flow experiments
本文研究了具有环形磁场的MHD Taylor-Couette流的稳定性问题。只考虑了Bin = Bout的最均匀（但不是无电流）场。对于足够高的哈特曼数，环向场总是不稳定的。然而，刚性旋转稳定了磁（扭结）不稳定性。驱动不稳定性的轴向电流被不稳定性本身感应的电动势减小。数值模拟，以探讨这种效应作为一种可能性，在实验室中测量湍流传导率。数值计算表明，在钠实验（无旋转）中，出现4倍于分子扩散系数的涡流扩散系数，导致电势差为~34 mV/m。如果圆筒旋转，则也可以测量涡流粘度。的不稳定性的非线性模拟导致的湍流磁普朗特数为2.1的分子磁普朗特数为0.01。对于较小的Pm，趋势趋向于较高的值。
2008-09-19 astro-ph
Toroidal field instability and eddy viscosity in Taylor-Couette flows
受泰勒不稳定性影响的环向磁场可以传输角动量。我们表明，麦克斯韦和雷诺应力的非轴对称场图案线性依赖于在圆柱形间隙几何形状的剪切。由此产生的角动量输运也与剪切成线性关系。对于天体物理学相关的流动，它是向外的，对于dOmega/dR>0的超旋转流动，它是向内的。我们定义的剪切和角动量输运之间的线性关系的基础上的涡动粘度，并表明其最大值为给定的普朗特和哈特曼数依赖于线性的磁雷诺数Rm。对于Rm=1000，涡流粘度的大小为微观值的30单位。
2008-09-02 astro-ph
Magnetorotational Instability in a Rotating Liquid Metal Annulus
虽然磁旋转不稳定性（MRI）已被广泛认为是磁化吸积盘中强有力的吸积机制，但它还没有在实验室中实现。通过局部和全局稳定性分析和磁流体动力学（MHD）模拟，探讨了在旋转液体-金属环（Couette流）中研究MRI的可能性。稳定性图以无量纲参数和内外圆柱的角速度表示。它表明，MRI可以触发在一个适度快速旋转的桌面设备，使用易于处理的金属，如镓。这个拟议的实验的实际问题进行了讨论。
2001-10-15 astro-ph
Stability of density-stratified viscous Taylor-Couette flows
本文用Boussinesq近似而不用短波近似来研究密度分层粘性Taylor-Couette流的稳定性。在Rayleigh准则之后不稳定的流动（\hat μ< \hat η^2，其中\hat μ=Ω_{out}/Ω_{in}，\hat η= R_{in} / R_{out}）现在发展成超稳定的轴对称泰勒涡。对于所考虑的宽隙容器，我们发现非轴对称模式作为最不稳定的。非轴对称模在瑞利线以外也是不稳定的。对于这样的模式，不稳定性条件似乎简单地是\hat μ<1，正如Yavneh、McWilliams和Molemaker（2001）所强调的那样。然而，我们从未发现满足条件\hat μ> \hat η的太平坦转动定律的不稳定模式。如果接近这一极限，雷诺数会迅速增长到非常高的值（见图2和图3）。3和4）。同样引人注目的是，高$m$的边缘稳定性线越来越少地进入瑞利线以外的区域，因此我们可能不得不把平流转动不稳定性看作“低$m$不稳定性”。并讨论了这些结果对具有强分层和快速旋转的吸积盘稳定性问题的适用性。
2005-02-08 astro-ph
Nonlinear simulations of magnetic Taylor-Couette flow with current-free helical magnetic fields
对无限长径比和有限长径比圆柱形Taylor-Couette流在外加螺旋磁场作用下的磁旋转不稳定性进行了数值模拟。我们解决的MHD方程在其小普朗特数限制和确认与时间相关的非线性模拟的磁场的额外的环形分量减少的临界雷诺数从$O(10^6)$（轴向场）到$O(10^3)$的液体金属与他们的小磁普朗特数。计算饱和状态，我们得到的速度幅值，这有助于设计适当的实验装置。液体镓的实验需要轴向场$\sim 50$高斯和轴向电流$\sim 4$ kA的环向场。流的垂直速度$u_z$能够以0.1mm/s的精度测量就足够了。我们还表明，端板包围的圆柱不破坏行波不稳定性，可以观察到在早期的研究。对于TC容器没有和与终板的MRI不稳定的角动量传输显示为向外。
2006-08-31 astro-ph
MHD Instability in cylindric Taylor-Couette flow
本文研究了轴对称磁流体Taylor-Couette流动的线性边缘不稳定性。对于静止外圆柱体的流动，即使没有磁场，也存在众所周知的特征雷诺数，但对于足够弱的磁场，存在具有较小雷诺数的解，因此存在特征最小值。然而，最小值只存在于不太小的磁普朗特数。对于小的磁普朗特数，人们只发现典型的磁抑制的不稳定性。我们在这里特别感兴趣的情况下，外圆筒旋转如此之快，流体动力学稳定性的瑞利准则得到满足。我们发现，对于给定的磁普朗特数，现在总是存在一个磁场振幅的特征雷诺数是最小的。这些临界值计算不同的磁普朗特数。在所有情况下，雷诺数都是1/Pm，因此对于钠（10^-5）或镓（10^-6）的小磁普朗特数，临界雷诺数分别超过10 ^-6或10^-6。
2001-08-02 astro-ph
Theory of current instability experiments in magnetic Taylor-Couette flows
本文研究了具有环形磁场的耗散MHD Taylor-Couette流的线性稳定性。内圆柱体和外圆柱体可以是绝缘的，也可以是导电的;内圆柱体旋转，外圆柱体静止。磁性普朗特数可以小到10-5，接近现实的液态金属值。磁场使流动不稳定，除了B $_ϕ$（R）的径向分布接近无电流解。详细地考虑了具有B $_{in}$ =B $_{out}$（最均匀场）的分布。对于弱场的TC流是稳定的，直到中等强场的m=1的方位角模式显着不稳定的流动再次。因此，临界雷诺数有一个最大值。对于足够强的场（由哈特曼数测量），环向场总是不稳定的，即使Re=0。在实验室实验中，如果使用液体钠，产生所需的环形场所需的电流为几kA，如果使用镓，则电流稍大。更宽的能隙需要更弱的电流，因此即使使用镓，宽能隙装置也能成功。临界雷诺数只比雷诺数稍大，因此这样的实验只需要适度的旋转速率。
2006-11-17 astro-ph
