Subcritical dynamo bifurcation in the Taylor Green flow

Creators: Ponty, Yannick; Laval, Jean-Phillipe; Dubrulle, Bérengère; Daviaud, François; Pinton, Jean-François

Others:: Laboratoire de Cosmologie, Astrophysique Stellaire & Solaire, de Planétologie et de Mécanique des Fluides (CASSIOPEE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Laboratoire de Mécanique de Lille - FRE 3723 (LML) ; Université de Lille, Sciences et Technologies-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Service de physique de l'état condensé (SPEC - UMR3680) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon (Phys-ENS) ; École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Description

We report direct numerical simulations of dynamo generation for flow generated using a Taylor-Green forcing. We find that the bifurcation is subcritical, and show its bifurcation diagram. We connect the associated hysteretic behavior with hydrodynamics changes induced by the action of the Lorentz force. We show the geometry of the dynamo magnetic field and discuss how the dynamo transition can be induced when an external field is applied to the flow.

Abstract

4 pages

Subcritical dynamo bifurcation in the Taylor Green flow

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