初始條件對非經(jīng)典Richtmyer-Meshkov不穩(wěn)定性的影響數(shù)值研究
【學位單位】:中國工程物理研究院
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2019
【中圖分類】:O354.5
【部分圖文】:
是界面處密度梯度與壓力梯度不共線導致的斜壓渦量沉積。對于二維或三維逡逑RM不穩(wěn)定性,拉伸效應、膨脹效應引起的渦量變化及粘性渦量耗散與斜壓渦量相比可逡逑以忽略不計,因此,斜壓渦量沉積是RM不穩(wěn)定性產(chǎn)生的關(guān)鍵機制,如圖1.1所示。逡逑grad邋p邐!逡逑Incident邋I邐t邐t逡逑shock邋wave邐J^"|逡逑,rf邋p,邐r邐丫逡逑Interfacey逡逑gradp邐「邐^^N逡逑P2>Pl邐p—^邋y逡逑(0)邐{b)邐(c)逡逑圖1.1斜壓渦量機制[4]逡逑RM不穩(wěn)定性演化過程大體上可分為四個階段:逡逑1逡逑
逑_初始擾動階段:入射激波加載物質(zhì)界面后的反射、透射等物理過程,斜壓渦逡逑量沉積在界面,如圖1.2(a)所示。逡逑-線性增長階段:物質(zhì)界面波峰及波谷對稱增長,激波波系對界面影響作用逐逡逑漸減弱,如圖1.2(b)所示。逡逑-非線性增長階段:界面形成典型的“氣泡”(輕流體伸向重流體)及“尖釘”逡逑(重流體伸向輕流體)結(jié)構(gòu),且由于KH不穩(wěn)定性影響,“尖釘”結(jié)構(gòu)頂部逡逑出現(xiàn)“卷起”狀,如圖1.2(c)、(d)所示。逡逑-湍流混合階段:兩種物質(zhì)在界面處擴散嚴重,出現(xiàn)多尺度渦結(jié)構(gòu),如圖1.2(e)逡逑所示。逡逑Light邐Spike邋--邐-%邋jT*逡逑^邋\y邋^邋p邋%逡逑Heavy邐Bubble邐^_J邐\邐}逡逑(a)邐(b)邐(c)邐(d)邐(e)逡逑圖1.2RM不穩(wěn)定性演化過程[4]逡逑1.2發(fā)展現(xiàn)狀逡逑自RM不穩(wěn)定性[5]首次提出以來,世界各國的學者們在理論分析、實驗研究及數(shù)值逡逑模擬方面取得了許多研究成果,以下將分別從上述三個方面進行簡要回顧。逡逑1.2.1理論分析逡逑學者們主要針對RM不穩(wěn)定性的線性及非線性階段開展了理論分析
從而RM不穩(wěn)定性演化規(guī)律不同。同年,柏勁松等[7Q]運用MVFT(Multi邋Viscous邋Flow逡逑and邋Turbulence)程序復現(xiàn)了鄒立勇等[58]的實驗,并就混合區(qū)波形、寬度、高度與實驗結(jié)逡逑果進行了對比分析,結(jié)果吻合良好,見圖1.3。此外,還分析了平面激波從不同方向加逡逑載橢圓形SF6氣柱界面時混合區(qū)渦核中心渦的強度及環(huán)量,結(jié)果表明兩種情況差別較逡逑大。逡逑Ops邋200us邋300iis邋400ps邋500iis邋60(^15逡逑is圜渮■■W逡逑履曑_bi曑逡逑Ops邋200us邋300jis邋400|?邋500iis邋600jis逡逑■WW■■■逡逑Oils邋200fis邋300us邐400115邋500fis邋^OC^is逡逑D_■畫逡逑UBMMMM逡逑圖1.3平面激波加載SF6氣柱界面密度云圖t7e]邋((a)、(c)、(e)實驗結(jié)果,(b)、(d)、(f)數(shù)值模擬結(jié)果)逡逑此后,鄒立勇等[71]又開展了弱平面激波加載雙橢圓SF6氣柱界面不穩(wěn)定性的干擾逡逑效應實驗研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比單橢圓SF6氣柱界面RM不穩(wěn)定性演化過程,雙橢圓SF6逡逑9逡逑
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