Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte – FZKA 7054

Complementary experiments at the Karlsruhe dynamo test facility

U. Müller, R. Stieglitz, S. Horanyi

Abstract
The article reports experimental results on dynamo action obtained at the Karlsruhe dynamo test facility. Former observations concerning the properties of the dynamo magnetic field are corroborated and complemented. The feedback of the dynamo magnetic field on the sodium velocity in the test module is analysed based on measurements employing permanent magnet potential sensors. The evaluation of time signals recorded by these probes shows that a growing dynamo magnetic field transforms hydrodynamic turbulent velocity profiles in channels into magnetohydrodynamic slug flow profiles, indicating a balance between pressure and Lorentz forces mainly. Cross-correlations between time signals of the magnetic induction and the local velocity reveal a significant coherency between apparently random fluctuations of these relevant dynamo quantities.

Ergänzende Experimente am Karlsruher Dynamo-Versuchsstand

Zusammenfassung
In diesem Bericht werden weitere experimentelle Ergebnisse von der Karlsruher Dynamo-Versuchseinrichtung vorgestellt. Frühere Beobachtungen über Eigenschaften des Dynamo-Magnetfeldes werden bestätigt und ergänzt. Die Rückkopplung des magnetischen Feldes auf die Natriumströmung in der Versuchsapparatur wird durch Messungen mit Permanentmagnet-Potentialsonden analysiert. Die Auswertung der Signale dieser Sonden zeigt, dass ein wachsendes Dynamo-Magnetfeld ein turbulentes Geschwindigkeitsprofil in eine magnetohydrodynamische Kolbenströmung überführt. Dies ist im wesentlichen auf ein Gleichgewicht zwischen Druck- und Lorentz-Kräften zurückzuführen. Kreuzkorrelationen zwischen Zeitsignalen der Magnetfeldstärke und der Geschwindigkeit geben Hinweise auf eine signifikante Kohärenz zwischen diesen Grössen

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