The VKS experiment: turbulent dynamical dynamos - 01/10/08
VKS Collaboration
Sébastien Aumaître a, Michael Berhanu b, Mickael Bourgoin c, Arnaud Chiffaudel a, François Daviaud a, Bérengère Dubrulle a, Stephan Fauve b, Louis Marié a, Romain Monchaux a, Nicolas Mordant b, Philippe Odier c, François Pétrélis b, Jean-François Pinton c, ⁎ , Nicolas Plihon c, Florent Ravelet a, Romain Volk cpages | 13 |
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Abstract |
The VKS experiment studies dynamo action in the flow generated inside a cylinder filled with liquid sodium by the rotation of coaxial impellers (the von Kármán geometry). We report observations related to the self-generation of a stationary dynamo when the flow forcing is symmetric, i.e. when the impellers rotate in opposite directions at equal angular velocities. The bifurcation is found to be supercritical, with a neutral mode whose geometry is predominantly axisymmetric. We then report the different dynamical dynamo regimes observed when the flow forcing is asymmetric, including magnetic field reversals. We finally show that these dynamics display characteristic features of low dimensional dynamical systems despite the high degree of turbulence in the flow. To cite this article: VKS Collaboration, C. R. Physique 9 (2008).
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Résumé |
Lʼexpérience VKS étudie lʼeffet dynamo dans lʼécoulement de von Kármán engendré dans un cylindre par la contre-rotation des deux turbines coaxiales. Nous décrivons dʼabord lʼapparition et lʼauto-entretien dʼune dynamo statistiquement stationnaire, créée lorsque les turbines sont en contra-rotation exacte. Lʼinstabilité dynamo se développe au travers dʼune bifurcation super-critique avec un mode neutre essentiellement axisymétrique. Nous discutons ensuite lʼobservation de régimes dynamique riches, engendrés lorsque les turbines sont en contra-rotation à des vitesses différentes, cʼest-à-dire en présence dʼune rotation globale de lʼécoulement. Renversements erratiques, oscillations et régimes de bouffées intenses de champ magnétique sont alors observés. Nous montrons que ces comportements, engendrés pour des valeurs voisines des paramètres de contrôle de lʼécoulement, ont des caractéristiques très similaires aux systèmes chaotiques de faible dimensionalité en dépit de la turbulence importante de lʼécoulement. Pour citer cet article : VKS Collaboration, C. R. Physique 9 (2008).
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Keywords : Dynamo, Magnetohydrodynamics, Turbulence
Mots-clés : Dynamo, Magnétohydrodynamique, Turbulence
Plan
Vol 9 - N° 7
P. 689-701 - septembre 2008 Retour au numéroBienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
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