【摘 要】
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本文针对惯性约束聚变以及天体物理射流的理论研究和实际应用,从理论和数值模拟两方面对预热烧蚀Rayleigh-Taylor（RT）不稳定性射流状Spike的形成过程和物理机制开展重点研究。通过推广已有的理论,发展了RT和Kelvin-Helmholtz（KH）不稳性界面连续分布线性模型和界面间断分布弱非线性模型；利用开发的高精度数值模拟程序,研究了烧蚀流体和纯流体中RT和KH不稳定性的弱非线性模耦合
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本文针对惯性约束聚变以及天体物理射流的理论研究和实际应用,从理论和数值模拟两方面对预热烧蚀Rayleigh-Taylor（RT）不稳定性射流状Spike的形成过程和物理机制开展重点研究。通过推广已有的理论,发展了RT和Kelvin-Helmholtz（KH）不稳性界面连续分布线性模型和界面间断分布弱非线性模型；利用开发的高精度数值模拟程序,研究了烧蚀流体和纯流体中RT和KH不稳定性的弱非线性模耦合和非线性演化。根据射流状Spike的演化特征,将其形成过程划分为三个阶段,并对分解物理过程进行了深入研究,结果表明预热烧蚀是RT不稳定性射流状Spike形成的直接原因。前期预热烧蚀的最主要作用是增强烧蚀面RT不稳定性的密度梯度致稳效应,增宽烧蚀面密度和速度分布。中期预热引起的烧蚀面密度和速度梯度的综合效应抑制KH不稳定性的增长。后期非线性Bubble加速进一步增加射流的长度,最终导致预热烧蚀RT不稳定性射流状Spike的形成。
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