扩散界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性的数值模拟研究

来源 :第十四届全国物理力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xialin1983922
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  针对激波加载下具有不同初始厚度的SF6扩散界面,利用可压缩多介质黏性流动和湍流大涡模拟程序MVFT-2D (Multi-Viscous Flow and Turbulence),开展了不同初始扰动因素(马赫数、初始扰动振幅、扩散厚度)对扩散界面Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性发展影响的二维数值模拟。模拟结果表明,由于剪切效应,激波加载后SF6界面在发展早期即在尖钉、气泡边界上出现Kelvin-Helmholtz不稳定性现象,与相关实验现象吻合,并且出现了双尖钉蘑菇头形状。随着激波马赫数和初始扰动振幅的增加,产生了较大环量和涡量,界面不稳定性的演化更剧烈,后期湍流混合程度加深;相反,在一定的界面厚度范围内,初始界面厚度对不稳定性演化的影响较小。本研究基于实际实验中的界面扩散现象,进行了深入的定性和定量研究,数值模拟结果较好地解释了界面不稳定性实验中早期界面的卷曲现象,阐述了扩散界面RM不稳定性的发展机理,为后期的实验开展和理论研究提供依据。
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