Richtmyer-Meshkov不稳定性

Richtmyer-Meshkov不稳定性的相关文献在2003年到2022年内共计73篇,主要集中在力学、航空、数学 等领域,其中期刊论文67篇、会议论文6篇、专利文献153554篇;相关期刊19种,包括中国科学技术大学学报、国防科技大学学报、爆炸与冲击等; 相关会议3种,包括第十六届全国激波与激波管学术会议、2010年中国计算力学大会暨第八届南方计算力学学术会议、第十七届全国激波与激波管学术会议等;Richtmyer-Meshkov不稳定性的相关文献由148位作者贡献,包括罗喜胜、翟志刚、司廷等。

Richtmyer-Meshkov不稳定性—发文量

期刊论文>

论文:67 占比:0.04%

会议论文>

论文:6 占比:0.00%

专利文献>

论文:153554 占比:99.95%

总计:153627篇

Richtmyer-Meshkov不稳定性—发文趋势图

Richtmyer-Meshkov不稳定性

-研究学者

  • 罗喜胜
  • 翟志刚
  • 司廷
  • 邹立勇
  • 柏劲松
  • 刘金宏
  • 陈志华
  • 廖深飞
  • 杨基明
  • 沙莎
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  • 会议论文
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    • 冯莉莉; 翟志刚; 司廷; 罗喜胜
    • 摘要: 实验与数值研究了平面激波诱导下双层气柱的演化规律.利用肥皂膜技术生成了3种双层气柱,通过固定内、外层气柱半径,改变内层气柱在流向方向上的位置,研究了双层气柱偏心效应对流场演化的影响.结果表明,当内层气柱向上游偏移时,外层气柱的上游界面在后期会产生朝向上游的“射流”;当内层气柱向下游偏移时,下游两道界面会较早地耦合在一起.获得了内、外层气柱上游界面的线性速度,发现压力等因素对内、外层气柱上游界面分别有抑制和促进作用,且作用大小与偏心程度密切相关.稀疏波的作用会明显改变外层气柱上游界面的运动行为,使其线性运动阶段延长或缩短.外层气柱的宽度在偏心时均被促进,高度随着内层气柱靠近下游逐渐减小;内层气柱向上游偏移时,其自身的宽度被抑制,但高度没有明显变化.对双层气柱的界面面积和平均体积分数的定量分析表明内层气柱向上游偏移时会促进物质混合.获得了环量随时间的变化规律,发现在演化早期双层气柱的环量可以通过已有模型的线性叠加得到较好的预测.
    • 王宏辉; 丁举春; 司廷; 罗喜胜
    • 摘要: 激波诱导流体界面失稳问题广泛存在于惯性约束核聚变、超燃冲压发动机、武器内爆等工程应用中,相关研究具有重要意义。本文在改进的水平激波管中开展入射激波及其反射激波诱导单模气体界面失稳的实验研究,采用线约束肥皂膜技术生成较为理想的空气/六氟化硫(air/SF;)单模气体界面,借助高速纹影技术捕捉激波冲击界面后的详细不稳定性演化过程,重点关注反射距离对不稳定性发展的影响(反射距离定义为初始界面和激波管尾端固壁的距离)。研究发现,在一定反射距离范围内,反射激波作用后的扰动增长率几乎为一个恒定值,与反射距离无关(即与反射激波作用前的扰动振幅及增长率无关),随着反射距离的进一步增大,扰动增长率降低。通过实验测量值与理论预测值的对比,发现Mikaelian模型和Charakhch’an模型(采用合适的经验系数)均能对反射激波作用界面后的扰动增长率给予有效预测,且这两种模型的经验系数都依赖于反射激波作用前的界面演化状态,如果反射距离的改变引起/(不引起)界面演化状态的变化,则需要/(不需要)改变经验系数的值。
    • 党子涵; 郑纯; 张焕好; 陈志华
    • 摘要: 基于可压缩多组分Navier-Stokes方程,结合5阶WENO(weighted essentially non-oscillatory)格式以及结构化自适应网格加密技术,数值研究了汇聚激波冲击不同初始扰动幅值和气层厚度的双层SF重气柱界面不稳定性演化过程,揭示了界面与激波结构相互作用及演变机理,定量分析了环量、混合率及湍动能的变化规律,并对涡量进行动模态分解.结果表明:初始扰动幅值较大的条件下,气层内界面内外均形成马赫反射结构并在中心发生多次激波聚焦,激波穿透外界面后环量增速更大,内界面“尖钉”“气泡”更早发展,内外界面幅值与混合率增速更大.气层厚度较大时,透射激波在重气柱内移动时相位发生改变,使得内界面波峰向外发展而波谷向内发展.气层厚度较小时,内界面生成“尖钉”“气泡”较晚且不明显.通过动模态分解可以发现:耦合效应弱时,低频弱增长的动模态决定了主干结构,低频弱增长的动模态决定了主干结构上正负涡量的交换,而高频弱增长的动模态决定了界面上正负涡量的快速交换.
    • 崔竹轩; 丁举春; 司廷
    • 摘要: 激波与气柱相互作用是Richtmyer-Meshkov不稳定性研究的经典案例.单次激波与二维气柱相互作用已得到广泛关注,但是反射激波再次冲击气柱(尤其是三维气柱)的研究较少,相关演化规律和机理尚不清楚.反射激波再次冲击演化中的气柱界面会产生新的斜压涡量,影响涡量的输运和分布,从而影响界面的演化.本文采用自主开发的HOWD(high-order WENO and double-flux methods)程序,研究了马赫数为1.29的平面激波冲击N2气柱(气柱外为SF6)的演化过程,并考察了反射激波对二维和三维凹气柱界面演化的影响规律.在数值模拟中,选取了不同的反射距离(定义为气柱和反射边界的距离),得到了二维和三维凹气柱在反射激波冲击前后的完整演化图像,提取了气柱上特征点位置随时间变化的定量数据,重点分析了不同演化阶段气柱几何特征及斜压涡量分布的变化趋势.研究表明,反射距离决定着反射激波作用气柱时的激波形状和气柱形态,从而影响斜压涡量的生成和分布,进而改变气柱的不稳定性演化过程.对于三维气柱,不同高度截面上的斜压涡量分布不同,从而诱导出复杂的三维演化结构.
    • 袁永腾; 董云松; 蒲昱东; 邹士阳; 杨家敏; 缪文勇; 涂绍勇; 尹传盛; 李纪伟; 戴振生; 杨正华; 侯立飞; 詹夏宇; 晏骥
    • 摘要: 辐射冲击波波后物质具有辐射属性,它通过扰动界面引起的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的增长有别于通常的冲击波.在高功率激光装置上开展冲击波波后辐射效应对界面不稳定性增长影响的实验研究,认识波后辐射对界面增长的影响过程及规律,有助于提高高能量密度条件下RM不稳定性演化规律的认识水平及预测能力.基于神光III原型高功率激光装置,设计并开展了两种激光驱动条件下的界面流体力学不稳定性实验,研究波后辐射效应对界面RM不稳定性增长的影响.实验中在较高功率密度驱动条件下CHBr扰动样品未见明显的扰动增长,结合模拟分析发现较高功率密度条件下辐射前驱波波阵面和冲击波波阵面明显分离,辐射前驱波在冲击波到达扰动界面前烧蚀扰动界面,改变了界面的初始状态,界面不稳定性增长过程中密度梯度的增大和界面Atwood数的减小抑制了界面RM不稳定性的增长.
    • 沙莎; 张焕好; 陈志华; 郑纯; 吴威涛; 石启陈
    • 摘要: 基于理想磁流体动力学方程组,采用CTU(corner transport upwind)+CT(constrained transport)算法,数值研究了磁场控制下R22气柱界面Richtmyer-Meshkov不稳定性的演化过程.结果 描述了平面激波冲击气柱界面过程中激波结构和界面不稳定性的发展;无磁场时,流场结构与Haas和Sturtevant(Hass J F,Sturtevant B 1987 J.Fluid Mech.18141)的实验结果相符;施加纵向磁场后,激波结构的演化基本无影响,但明显抑制了气柱界面的不稳定性.进一步研究表明,激波与界面的作用,使磁感线在界面上发生折射,改变流场的磁场梯度,在内外涡量层上形成磁张力.磁张力的形成,对界面流体产生一个与速度剪切相反的力矩,抑制了界面的失稳及主涡的卷起.另外,磁张力沿界面分布的不均匀,改变磁感线在界面上的聚集程度,放大磁能量,最终增强磁场对气柱界面不稳定性的抑制作用.
    • 马迪; 丁举春; 罗喜胜
    • 摘要: 本文采用实验与数值相结合的方法研究平面激波冲击重/轻单模界面的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性问题,着重分析重/轻型界面和轻/重型界面演化的差异.实验上,利用先进的肥皂膜界面生成方法,生成初始形状可控的SF6/air单模界面,并基于高速纹影技术捕捉界面和波系的详细演化过程.数值上,采用可压缩多组分流动高精度数值模拟程序对实验工况进行模拟,数值模拟结果和实验结果吻合良好,详细的数值流场信息促进了我们对实验中界面分层现象的分析和理解.研究发现,与轻/重界面演化不同的是,重/轻界面在激波冲击后首先进入反相阶段;与轻/重界面演化类似的是,反相后的重/轻界面依次经历线性和非线性发展.最后,本文利用实验获得的定量数据检验已有线性和非线性模型对重/轻RM不稳定性的预测能力,发现Meyer&Blewett模型(Phys.Fluids,1972,15:753–759)能有效预测重/轻界面的线性期扰动增长,而Dimonte&Ramaprabhu模型(Phys.Fluids,2010,22:014104)能有效预测非线性期的扰动增长.
    • 张嘉炜; 丁雨; 黄生洪
    • 摘要: 当激波冲击两种不同物质组成的界面时,其驱动的界面流体混合现象称为Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性.惯性约束核聚变过程中,激波诱导的靶丸材料与聚变材料间的RM不稳定性是该研究领域重要的基础科学问题之一.实际靶丸材料受制于工艺无法制成单晶,理论研究证实激波在多晶材料内传播时,其波阵面会发生一定扭曲,这种扭曲是否会诱发宏观尺度RM不稳定性或形成宏观尺度RM不稳定性的种子源是靶丸设计中的关键问题.本文从多晶碳/氦界面出发,采用分子动力学模拟了强激波冲击多晶碳/氦光滑界面的微观过程,并探究了冲击速度和晶粒尺寸对其界面演化的影响.结果发现激波经过多晶材料后会发生波阵面的扭曲,使界面产生很多微小的初始扰动,而这些初始扰动会随着界面的进一步演化而持续增长,形成不同波长的扰动尖峰,发展成微观的RM不稳定性现象.不同强度的冲击发现,存在微观RM不稳定性演化的临界冲击速度区间,在此区间内,冲击速度越大,后续的界面振幅发展越快,波长越小.相同冲击速度条件下,不同晶粒尺寸工况有相似的演化过程和特征,平均振幅增长规律相近,但峰值振幅和波长差异较大,体现出较大尺度的多晶扰动可能带来较大幅度和波长的微观RM不稳定性演化机制.基于微观扰动的宏观尺度RM不稳定演化则需要开展多尺度的理论模拟与实验进行验证.
    • 郭旭; 翟志刚; 罗喜胜
    • 摘要: 通过实验在激波管中研究了平面激波冲击下V形空气/氦气界面的演化过程,重点关注了可压缩性和初始振幅对扰动增长的影响.结果表明:对于小振幅情况,马赫数基本不影响线性模型的有效性;但对于大振幅情况,由于大振幅效应降低了线性增长率,这使得线性模型在低马赫数时就失效,而且随着马赫数的提高,线性模型与实验增长率之间的差异会越来越大.在考虑大振幅效应和高马赫数效应后,强激波冲击下大振幅界面的扰动增长率可以被很好地预测.入射激波引起的可压缩性可以通过物质压缩和几何压缩两项来反映,且几何压缩被证实起主导作用.针对单模界面的一些非线性模型被用来预测V形界面的振幅增长,但它们只在初期是有效的,到中后期就偏离了实验结果.
    • 徐建于; 黄生洪
    • 摘要: 汇聚激波诱导不同物质界面的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定现象在惯性约束核聚变领域有重要的学术意义和工程背景.基于网格离散的宏观流体力学方法由于数值扩散问题往往需要高阶精度算法才能准确追踪界面演化,且对大变形和破碎合并等复杂界面追踪也极为困难.光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法采用纯拉格朗日算法,可以有效克服上述难点.但经典SPH算法需采用人工黏性处理强间断,在激波间断处往往会出现严重的非物理振荡,对于涉及强冲击不稳定性问题,很难达到理想的模拟效果.本文采用基于HLL黎曼求解器的SPH算法,实现了对强激波和大密度比物质界面的有效分辨和追踪.一维数值校核证明了代码的可靠性、健壮性,并进一步模拟了二维圆柱形汇聚冲击波冲击四边形轻/重气界面诱导的RM不稳定性问题,与已有实验结果进行了对比,发现模拟结果与实验结果吻合.通过分析界面演化过程中的密度及压力变化,发现本文所采用的方法可准确地追踪激波与界面作用的复杂界面和波系演化规律.研究结果为进一步理解和解释汇聚冲击条件下的RM不稳定性机理奠定了基础.
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