Научная тема: «ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ И ГИДРОМАГНИТНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ТЕЧЕНИЯ КУЭТТА»
Специальность: 01.03.02
Год: 2010
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Определение границы применимости приближения Буссинеска при изучении устойчи­вости диссипативного течения Куэтта с осевой стратификацией плотности. Проведено подробное теоретическое изучение свойств стратовращательной неустойчивости. Теоре­тические результаты подтверждены результатами лабораторных экспериментов, выпол­ненных другими авторами. Показано, что стратовращательная неустойчивость может вызывать неустойчивость течения с законом вращения подобным закону вращения для аккреционных дисков.
  2. Теоретическое изучение устойчивости диссипативного течения Куэтта при наличии од­нородного осевого магнитного поля. Подтверждена существенная зависимость магни-товращательной неустойчивости от магнитного числа Прандтля. Сделан вывод о чрез­вычайной трудности (практической невозможности) наблюдения магнитовращательной неустойчивости в течении Куэтта с однородным магнитным полем при экспериментах с жидкими металлами. Тем не менее, чрезвычайно большие числа Рейнольдса, типич­ные для аккреционных дисков, позволяют сделать вывод о возможности существования магнитовращательной неустойчивости в аккреционных дисках.
  3. Теоретическое изучение устойчивости диссипативного течения Куэтта при наличии ази­мутального магнитного поля. Показана применимость известных критериев устойчиво­сти азимутального магнитного поля для случая, когда присутствует диссипативное те­чение Куэтта. Подтверждена устойчивость простейшей гидромагнитной конфигурации (альвеновское течение) по отношению к осесимметричным возмущениям для случая дис­сипативного течения Куэтта. Подтверждена граница азимутальной магнитовращатель­ной неустойчивости. Сделан вывод о том, что неустойчивости, вызванные азимутальным магнитным полем, могут быть более важны для проблемы устойчивости аккреционных дисков, чем классическая магнитовращательная неустойчивость.
  4. Теоретический анализ неустойчивости однородного осевого магнитного поля вблизи гра­ницы Рэлея при наличии устойчивого бестокового азимутального магнитного поля для случая проводящих цилиндров.
  5. Теоретический анализ устойчивости диссипативного течения Куэтта при наличии эф­фекта Холла. Обнаружена неустойчивость течения при любом законе вращения как для однородного осевого, так и для азимутального магнитного поля. Проведенные оценки по­казали, что наблюдение этого эффекта при экспериментах с жидкими металлами требует слишком больших магнитных полей. Однако, эффект может быть важен для слабоиони-зованных аккреционных дисков и нейтронных звезд.
  6. Теоретический анализ взаимодействия стратовращательной, пинчевой и азимутальной магнитовращательной неустойчивостей в диссипативном течении Куэтта при наличии как устойчивой осевой стратификации плотности, так и азимутального магнитного по­ля. Показано, что устойчивая осевая стратификация плотности в целом стабилизирует неустойчивости, вызванные магнитным полем. При этом, далее устойчивое азимутальное магнитное поле может дестабилизировать стратовращательную неустойчивость.
Список опубликованных работ
/1/ Rudiger G., Shalybkov D. Stability of axisymmetric Taylor-Couette flow in hydro-magnetic. Phys. Rev. E 66, 016307(1-8), 2002.

/2/ Rudiger G., Arlt R., Shalybkov D. Hydrodynamic stability in accretion disks under the combined influence of shear and density stratification. Astron. Astroph. 391, 781-788, 2002.

/3/ Shalybkov D., Rudiger G., Schultz M. Nonaxisymmetric patterns in the linear theory of МЯТ) Taylor-Couette instability. Astron. Astroph. 395, 339-344, 2002.

/4/ Rudiger G., Schultz M., Shalybkov D. Linear magnetohydrodynamic Taylor-Couette instability for liquid Sodium. Phys. Rev. E 67, 046312(1-8), 2003.

/5/ Rudiger G., Shalybkov D. Linear instability of magnetic Taylor-Couette flow with Hall effect. Phys. Rev. E 69, 016303(1-7), 2004.

/6/ Shalybkov D., Rudiger G. Taylor-Couette flow stability: effect of vertical density

stratification and azimuthal magnetic field, in MHD Couette flows: Experiments and Models, AIP conference proceeedings 733, eds. R. Rosner, G. Ruediger, A. Bonanno, 165-177, 2004.

/7/ Rudiger G., Hollerbach R., Schultz M., Shalybkov D. The stability of MHD Taylor-Couette flow with current-free spiral magnetic fields between conducting cylinders. Astron. Nachr. 326, 409-413, 2005.

/8/ Shalybkov D., Ruediger G. Stability of density-stratified viscous Taylor-Couette flows. Astron. Astroph. 438, 411-417, 2005.

/9/ Shalybkov D. Taylor-Couette flow stability with toroidal magnetic field. J. of Phys.: Conf. Ser. 14, 55-63, 2005.

/10/ Shalybkov D., Rudiger G. N on-axisymmetric instability of density-stratified Taylor-Couette flow. J. of Phys.: Conf. Ser. 14, 128-137, 2005.

/11/ Shalybkov D. Pinch instabilities in Taylor-Couette flow. Phys. Rev. E 73, 016302(1-7) 2006.

/12/ Shalybkov D. Rotational stabilization of pinch instabilities in Taylor-Couette flow. Phys. Rev. E 75, 047302(1-4), 2007.

/13/ Shalybkov D. Compensation of instabilities in magnetic Taylor-Couette flow. Phys. Rev. E, 76, 027302(1-4), 2007.

/14/ Rudiger G., Schultz M., Shalybkov D., Hollerbach R. Theory of current-driven

instability experiments in magnetic Taylor-Couette flows. Phys. Rev. E, 76, 056309(1-9), 2007.

/15/ Rudiger G., Shalybkov D. Pinch-type instability experiments in magnetic Taylor-Couette flows. J. of Phys.: Conf. Ser., 137, 012018(1-4), 2008.

/16/ Rudiger G., Shalybkov D. Stratorotational instability in MHD Taylor-Couette flows. Astron. Astrophys. 493, 375-383, 2009.

/17/ Rudiger G., Schultz M., Mond M., Shalybkov D. Tayler instability with Hall effect in young neutron stars. Astron. Nachr. 330, 12-19, 2009.

/18/ Шалыбков Д. Гидродинамическая и гидромагнитная устойчивость течения Куэтта. УФН 179, 971-993, 2009.