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同向稀疏波-激波诱导单模界面演化的实验研究
1
作者 高兴 郭旭 +1 位作者 翟志刚 罗喜胜 《气体物理》 2025年第4期48-57,共10页
研究了同向稀疏波和激波诱导的轻/重单模界面不稳定性的演化规律。在稀疏波作用下,轻/重界面扰动增长呈现稳定振荡行为,即扰动增长处于Rayleigh-Taylor(RT)稳定状态。基于推导的稀疏波诱导一维界面运动理论,考虑了变加速度和变密度效应... 研究了同向稀疏波和激波诱导的轻/重单模界面不稳定性的演化规律。在稀疏波作用下,轻/重界面扰动增长呈现稳定振荡行为,即扰动增长处于Rayleigh-Taylor(RT)稳定状态。基于推导的稀疏波诱导一维界面运动理论,考虑了变加速度和变密度效应,修正了经典的RT稳定模型,能够对RT稳定振荡过程进行较好的预测。进一步研究了激波在RT稳定振荡的不同阶段进行二次冲击的扰动增长行为,发现可以利用两种波系在界面上沉积涡量方向相同或相反来调控界面扰动增长率。此外,在同向稀疏波和激波的作用下,界面演化会从Rayleigh-Taylor(RT)稳定状态转变为Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定状态,这与反向稀疏波和激波作用单模界面扰动增长行为不同。激波冲击之后的扰动线性增长率近似满足叠加原理,而非线性增长规律也可以采用经典的模型来预测。 展开更多
关键词 RM不稳定性 RT稳定性 同向稀疏波-激波 二次冲击 单模界面
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波后滑移线引起的界面变形和R-M不稳定性
2
作者 刘金宏 廖深飞 +1 位作者 黄熙龙 邹立勇 《气体物理》 2018年第1期34-40,共7页
实验研究复杂波形结构引起平面界面变形和反射激波冲击下的R-M不稳定性的问题.在竖直激波管中生成稳定的N_2/SF_6平面界面,激波在圆柱绕射后,冲击平面界面,由此研究复杂激波引起的界面变形.平面激波在圆柱绕射后的流场,演化成具有初始... 实验研究复杂波形结构引起平面界面变形和反射激波冲击下的R-M不稳定性的问题.在竖直激波管中生成稳定的N_2/SF_6平面界面,激波在圆柱绕射后,冲击平面界面,由此研究复杂激波引起的界面变形.平面激波在圆柱绕射后的流场,演化成具有初始入射波、三波点、弯曲反射波、Mach波和Mach反射产生的滑移线等复杂结构.研究复杂结构激波对界面的作用,对认识界面扰动的生成具有较大帮助.绕柱激波冲击后,平面界面仅在两对滑移线内部发生变形.绕柱激波冲击界面后,两对滑移线将界面分成"内界面"和"外界面",界面变形形态同滑移线和界面相交位置相关.反射激波二次冲击下,界面扰动的增长与Jacobs-Sheeley涡量模型较吻合. 展开更多
关键词 激波管 R-M不稳定性 绕射激波 滑移线 反射激波
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绕射激波和反射激波冲击下的Richtmyer-Meshkov不稳定性 被引量：4
3
作者 刘金宏 邹立勇 +3 位作者 廖深飞 曹仁义 王彦平 谭多望 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2014年第11期1203-1212,共10页
利用高速纹影和平面片光测试技术,实验研究低马赫数入射激波绕圆柱体后冲击N2/SF6平面界面,以及来自固壁的反射激波再冲击过程的R-M不稳定性特征.在竖直激波管采用重气体尾部充入,轻气体上部充入,狭缝流出的方式,在实验段狭缝处生成准... 利用高速纹影和平面片光测试技术,实验研究低马赫数入射激波绕圆柱体后冲击N2/SF6平面界面,以及来自固壁的反射激波再冲击过程的R-M不稳定性特征.在竖直激波管采用重气体尾部充入,轻气体上部充入,狭缝流出的方式,在实验段狭缝处生成准静止稳定的N2/SF6平面界面.激波与圆柱作用后的流场是复杂的,包括初始的入射波、弯曲反射波、马赫波、由马赫反射产生的滑移线.研究这些复杂流场对界面的作用,对认识界面扰动的生成具有较大帮助.与平面激波作用不同的是,在柱体绕射后的激波冲击下,界面会生成局部扰动.实验结果显示,入射激波作用下界面宽度增长缓慢,而反射激波再冲击后,局部扰动会产生大的"尖钉"和"气泡"结构;反射激波与边界层相互作用产生壁面涡,会加剧湍流混合区的增长;来自尾部固壁的反射稀疏波会再次加剧湍流混合区的增长. 展开更多
关键词 激波管 反射激波 激光片光技术 Richmyer-Meshkov不稳定性 湍流混合
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反射激波诱导界面不稳定性研究进展 被引量：10
4
作者 丛洲洋 郭旭 司廷 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第10期14-35,共22页
运动激波与流体界面相互作用能够引起复杂的流动现象,包括激波反射折射、界面失稳以及湍流混合等,在自然界和工程实际中具有重要的应用价值和研究意义.入射激波冲击之后,初始界面上的扰动在斜压涡量和压力扰动等机制下经历线性和非线性... 运动激波与流体界面相互作用能够引起复杂的流动现象,包括激波反射折射、界面失稳以及湍流混合等,在自然界和工程实际中具有重要的应用价值和研究意义.入射激波冲击之后,初始界面上的扰动在斜压涡量和压力扰动等机制下经历线性和非线性增长,界面形态不断发生变化;当反射激波再次冲击变形的界面时,涡量的产生及输运将改变界面不稳定性的演化过程,产生不同的物理现象和规律.由于反射激波的生成及控制比单次激波要更加复杂,开展与之相关的界面不稳定性研究工作具有极大的挑战性.本文回顾了近年来学者们在反射激波诱导界面失稳和湍流混合方面取得的实验、数值和理论研究进展,重点从平面和汇聚两种典型的初始激波形状出发,讨论了界面形状、激波强度、反射距离等初始条件对反射激波再次作用下界面不稳定性的影响规律,并进一步展望今后的研究重点和方向. 展开更多
关键词 激波 界面 反射激波 界面不稳定性 湍流混合
原文传递
实现可控再冲击Richtmyer-Meshkov混合的理论方案与应用
5
作者 宋玉 王宇辉 张又升 《气动研究与试验》 2024年第4期70-81,共12页
激波再冲击Richtmyer-Meshkov(RM)湍流混合现象广泛存在于各类自然现象和工程问题中。混合宽度作为刻画RM混合演化最基础的物理量,影响其再冲击后演化的再冲击时间、马赫数等关键物理量已被探明,但定量依赖关系尚存争议。导致上述现状... 激波再冲击Richtmyer-Meshkov(RM)湍流混合现象广泛存在于各类自然现象和工程问题中。混合宽度作为刻画RM混合演化最基础的物理量,影响其再冲击后演化的再冲击时间、马赫数等关键物理量已被探明,但定量依赖关系尚存争议。导致上述现状的一个原因在于现有再冲击RM混合实验和模拟方案,难以做到仅让某单一依赖变量孤立变化,导致确定定量关系的难度增加。为此,本文通过取消传统再冲击RM激波管中用于反射激波的固壁,改为一个能自由产生入射激波的开口端,设计了一种新型的再冲击RM混合激波管。新型激波管可通过改变两个入射激波的距离和强度,实现再冲击马赫数和时间的精准可控。本文在描述新型激波管全过程演化的基础上,结合冲击波关系式、等熵波关系式和接触界面相容关系,给出了全过程中各运动学和热力学量的详细理论计算公式。最后,基于这些理论关系和数值模拟,对Leinov等研究的再冲击RM混合实验进行了再评估。发现在某些工况下,实验数据与理论预测存在一定偏差,这可能暗示了关键数据测量中的潜在误差,研究结果为未来的实验和数值模拟提供了参考。 展开更多
关键词 RICHTMYER-MESHKOV 激波 再冲击 湍流混合 数值模拟
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