【摘 要】
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冲击波加速不同流体间带有预制初始扰动的密度间断界面会导致Richtmyer-Meshkov (RM)不稳定性发生,后期又诱发湍流混合。该问题在诸如惯性约束聚变、超音速燃烧、天体物理等领域有广泛应用,所以具有重要的研究价值。本文利用可压缩多介质粘性流动和湍流大涡模拟程序MVFT(multi-viscousflow and turbulence),数值模拟研究了带有反射冲击的多模态RM不稳定性及其诱发
【机 构】
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中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900;南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210014
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冲击波加速不同流体间带有预制初始扰动的密度间断界面会导致Richtmyer-Meshkov (RM)不稳定性发生,后期又诱发湍流混合。该问题在诸如惯性约束聚变、超音速燃烧、天体物理等领域有广泛应用,所以具有重要的研究价值。本文利用可压缩多介质粘性流动和湍流大涡模拟程序MVFT(multi-viscousflow and turbulence),数值模拟研究了带有反射冲击的多模态RM不稳定性及其诱发的湍流混合演化的动力学特性。模拟结果显示湍流混合区宽度在RM不稳定性发展的不同阶段具有不同的增长方式,混合区湍动能、耗散率、拟涡能以和混合区宽度增长规律相同的方式衰减,说明湍流混合区发展具有统计相似性。湍流混合区脉动量的高阶矩的演化表明RM不稳定性在前期发展中具有强烈的各向异性,随着混合程度的加深,湍流混合区发展逐渐表现出各向同性特征,并出现波数k-5/3标度关系。虽然湍流混合区中心区域脉动强度最大,但是混合程度却最低。
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