【摘 要】
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激波与非匀质界面相互作用所产生的斜压效应会导致物质界面发展扭曲,进而形成湍流混合.这种流动形态被称为RM不稳定现象,在惯性核约束聚变,超新星爆炸以及超声速燃烧流动中广泛存在.文章首先通过大涡模拟(LES)的方法数值模拟了前人的实验研究从而验证程序的有效性,对激波和单个气泡相互作用后的流场细节进行分析,得到界面发展的流场特征.其次通过该程序模拟了多个气泡的排列方式对流场结构演化的影响,发现气泡排列方
【机 构】
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上海交通大学航空航天学院,上海200240
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激波与非匀质界面相互作用所产生的斜压效应会导致物质界面发展扭曲,进而形成湍流混合.这种流动形态被称为RM不稳定现象,在惯性核约束聚变,超新星爆炸以及超声速燃烧流动中广泛存在.文章首先通过大涡模拟(LES)的方法数值模拟了前人的实验研究从而验证程序的有效性,对激波和单个气泡相互作用后的流场细节进行分析,得到界面发展的流场特征.其次通过该程序模拟了多个气泡的排列方式对流场结构演化的影响,发现气泡排列方式对流场演化的影响非常大.当气泡上下排列时,激波作用过后上下气泡相邻的界面被相互挤压,从而比单个气泡更慢形成明显的涡对,而且会出现一部分气泡气体被挤压排至涡对上游;对于左右并排的气泡而言,激波作用过后,由于前后气泡距离较近,从而先受到激波作用的气泡会打到前面气泡,从而出现短暂的湍流流场形态,随着流场的发展,涡对开始显现,并且出现与激波和单个气泡相类似的流场形态.通过拉格朗日的方法(Lagrangian Coherent Structures)可以很好的捕捉流场的细节,并且预测之后流场发展的形态.这些数值结果有助于更深入地理解RM不稳定现象,并为工程实践出理论基础与依据.
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