界面张力及粘性对单模Rayleigh-Taylor不稳定性空泡增长率的影响

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本文章在理想流体的Layzer模型及Zufiria模型的理论基础上,考虑了界面张力及粘性对两种模型中空泡增长的影响。在Layzer模型上,利用Goncharov提出的速度势计算出RT不稳定性在非线性演化后期的空泡渐近速度及曲率半径的解析式。在Zufiria模型上,采用Sohn扩展的复杂速度势计算出空泡渐近速度及曲率半径的解析式。  采用控制变量法来分析Zufiria模型中粘性与界面张力对空泡渐近速度的作用,以及粘性与界面张力之间的相互影响,并以此方法来研究分析两种模型之间的差别,然后分析造成差别的可能原因。结果表明:界面张力及粘性都会降低空泡增长时的渐近速度,但两种因素却不影响曲率的变化。本文章计算结果的对比图表明,由Zufiria模型得出渐近速度值更加接近于数值模拟值,且Zufiria模型得出的计算值始终比Layzer模型得出的数值偏小。两种模型的渐近速度值都和实验模拟的数值相一致。这是在误差允许范围内的。
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