Low-dimensional dynamo modelling and symmetry-breaking bifurcations
- Motivated by the successful Karlsruhe dynamo experiment, a relatively low-dimensional dynamo model is proposed. It is based on a strong truncation of the magnetohydrodynamic (MHD) equations with an external forcing of the Roberts type and the requirement that the model system satisfies the symmetries of the full MHD system, so that the first symmetry-breaking bifurcations can be captured. The backbone of the Roberts dynamo is formed by the Roberts flow, a helical mean magnetic field and another part of the magnetic field coupled to these two by triadic mode interactions. A minimum truncation model (MTM) containing only these energetically dominating primary mode triads is fully equivalent to the widely used first-order smoothing approximation. However, it is shown that this approach works only in the limit of small wave numbers of the excited magnetic field or small magnetic Reynolds numbers ($Rm ll 1$). To obtain dynamo action under more general conditions, secondary mode
Verfasserangaben: | Reik Volker DonnerORCiDGND, Norbert SeehaferORCiD, Miguel Angel Fernandez Sanjuan, Fred Feudel |
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URL: | http://www.sciencedirect.com/science/journal/01672789 |
DOI: | https://doi.org/10.1016/j.physd.2006.08.022 |
ISSN: | 0167-2789 |
Titel des übergeordneten Werks (Englisch): | Physica. D, Nonlinear phenomena |
Verlag: | Elsevier |
Verlagsort: | Amsterdam |
Publikationstyp: | Wissenschaftlicher Artikel |
Sprache: | Englisch |
Datum der Erstveröffentlichung: | 15.11.2006 |
Erscheinungsjahr: | 2006 |
Datum der Freischaltung: | 24.03.2017 |
Band: | 223 |
Ausgabe: | 2 |
Erste Seite: | 151 |
Letzte Seite: | 162 |
Organisationseinheiten: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie |
DDC-Klassifikation: | 5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik |
Peer Review: | Referiert |
Name der Einrichtung zum Zeitpunkt der Publikation: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik |