当两种物理性质不同的流体之间的分界面受到运动激波的冲击，界面上的初始小扰动会不断增长，并逐渐进入湍流混合状态，这种不稳定性现象被称为Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性。RM不稳定性的研究对于流动稳定性和可压缩湍流混合等学术问题有着重要的意义，且其工程应用领域也较为广泛，既包括大尺度的超新星爆发，也包括小尺度的惯性约束核聚变。近些年来，激波诱导的RM不稳定性得到了国内外众学者广泛的关注。然而在惯性约束核聚变中，RM不稳定性是由球形汇聚激波引发的，因此面对着国际上希望采用核聚变解决能源问题的重大需求，有必要直接展开针对于汇聚RM不稳定性的研究，即探讨初始扰动界面在汇聚激波诱导下的扰动增长规律。但受到物理机理复杂和汇聚激波生成困难等因素的限制，目前关于汇聚激波诱导RM不稳定性的研究进展极少。本文借助于本课题组基于激波动力学原理设计的两套柱状汇聚激波管，采用实验和数值方法对柱状汇聚激波诱导的单模界面RM不稳定性和柱状汇聚激波的壁面反射现象展开研究，主要内容如下所示:　　1)在15°水平狭长柱状汇聚激波管中，采用肥皂膜法形成界面，研究了柱状汇聚激波与多种正弦约束Air/SF6界面的相互作用。首先，通过采用汇聚激波与无扰动界面相互作用的实验研究了波后非均匀流场特性，发现界面附近存在明显的流场减速现象，揭示了Rayleigh-Taylor(RT)效应的存在。随后，通过采用汇聚激波与有扰动界面相互作用的实验证实了反射激波冲击前的RT稳定效应会减小界面振幅，而反射激波冲击后的RT不稳定性会促使界面进入湍流混合阶段。由于此肥皂膜界面在形成过程中两侧压力平衡，扰动界面具有三维极小曲面特征，在纹影结果中叠加显示为外层和内层界面。内层界面振幅演化的定量结果表明其在反射激波冲击之前分别经历了线性增长（RM）和快速衰减(RM-RT)两个阶段。通过离散傅里叶分析可以发现，内层振幅的三维线性增长率相比于二维更小，与第一阶段的实验结果吻合良好。在第二阶段中，长时间的RT稳定效应导致初始扰动较小的内层界面在反射激波作用前发生反相，而三维性可能在一定程度上促进了此RT反相(RTPI)的发生。　　2)为了进一步地研究汇聚激波诱导轻/重界面RM不稳定性中的RT反相现象，本文采用二维迎风CE/SE数值程序对其展开了大量的算例研究。研究发现，在特定波数下，较小的初始振幅能够引起RT反相，较大的初始振幅则不能引起RT反相，存在适中且唯一的初始振幅能导致界面扰动在反射时刻振幅为0，即呈现出两者的临界状态。但在临界状态时，界面受到非线性的影响，具有完全倍频特征。不同波数需要不同的初始振幅来达到临界状态，构成了临界曲线。而此临界曲线上存在一个阈值波数，当扰动波数小于此阈值波数时，任意大小的初始振幅均不能引起RT反相现象。通过采用Bell的理论模型，可以较好地预测这一特殊的临界曲线波数截断现象。进一步的参数研究表明，Atwood数、入射激波马赫数和界面汇聚半径均与临界曲线的特性密切相关。这一参数研究也表明，需要较大的汇聚半径，较大的Atwood数和较小的入射激波马赫数才能发现这—RT反相现象。　　3)采用实验和数值研究了25°水平柱状汇聚激波管中汇聚激波在壁面上的反射现象。通过在汇聚段中放置不同倾角的平面斜劈，获得了具有不同起始入射激波角的汇聚激波反射波系。实验和数值吻合良好，其结果表明较小和较大的初始激波角分别导致了规则反射(RR)和马赫反射(MR)的持续存在，而由于汇聚激波在斜劈上运动过程中，激波角逐渐减小，在适中的初始激波角时，会发生直接马赫反射(DiMR)到反转马赫反射(InMR)直至临界规则反射(TRR)的波系转变。通过分析激波行进过程中的马赫数、入射角、理论脱体角和理论von Neumann角，发现当初始激波角处于一定范围内，都能发生DiMR→InMR→TRR的转变，而脱体准则能够预测RR→MR的转变初始激波角，却不能预测在斜劈上DiMR→InMR的转变。随着初始激波角的逐渐增大，非定常效应导致InMR→TRR的转变角相比于RR→MR存在明显的迟滞，甚至在初始激波角较大时，InMR→TRR的转变角小于理论von Neumann角，超出了双解区。