水平磁场对K"{u}ppers-Lortz不稳定性的影响
摘要：外部水平磁场对旋转瑞利-贝纳德对流中的K"{u}ppers-Lortz不稳定性（KLI）的影响进行了研究，使用了弱非线性理论和线性理论。通过KLI，我们指的是扰动由倾斜于前一个角度的转子引起的二维滚动解，在旋转速率超过临界值时变得不稳定。通过考虑极小磁普朗特尔数极限，在参数范围内变化的参数，即普朗特尔数（$mathrm{Pr}$），泰勒数（$mathrm{Ta}$）和钱德拉塞卡尔数（$mathrm{Q}$）。在$mathrm{Pr}\rightarrow\infty$的极限中，发现磁场通过增加临界泰勒数（$mathrm{Ta}_c$）来抑制KLI的发生。另一方面，对于有限普朗特尔数流体，较低的$mathrm{Q}$有利于KLI的发生，而较高的$mathrm{Q}$则会抑制KLI的发生。有趣的是，在有限普朗特尔数范围内，根据普朗特尔数的不同，同时显现KLI和小角度不稳定性。对于$mathrm{Pr}\geq 50$，没有观察到小角度不稳定性，而旋转诱导的KLI主要受到磁场的抑制。然而，对于$mathrm{Pr}<50$，除了K"{u}ppers-Lortz不稳定性之外，还观察到小角度不稳定性。在这种情况下，较低的$mathrm{Q}$有利于KLI的发生，而较高的$mathrm{Q}$则会抑制KLI的发生。
作者：Sutapa Mandal, Snehashish Sarkar, and Pinaki Pal
论文ID：2307.03496
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-09