柱狀匯聚激波沖擊單模界面的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、當(dāng)激波作用于具有初始擾動(dòng)的兩種不同密度流體分界面時(shí)，壓力梯度和密度梯度方向的不重合引起斜壓渦量的產(chǎn)生和發(fā)展，并伴隨著復(fù)雜的流體力學(xué)現(xiàn)象，導(dǎo)致擾動(dòng)振幅增長(zhǎng)、界面失穩(wěn)，最終出現(xiàn)湍流混合，這種流動(dòng)不穩(wěn)定性被稱為Richtmyer-Meshkov(RM)不穩(wěn)定性。近年來(lái)，由于其在科學(xué)和工程實(shí)際中重要的應(yīng)用背景，有關(guān)RM不穩(wěn)定性的研究逐漸受到重視，而匯聚激波作用下的RM不穩(wěn)定性由于其在高能物理中的應(yīng)用則顯得尤為重要。然而在匯聚激波作用下的RM不穩(wěn)

2、定性研究中，如何在實(shí)驗(yàn)中生成一道形態(tài)可控的匯聚激波一直是該研究領(lǐng)域的一大難題。本文在課題組自行設(shè)計(jì)和加工的半環(huán)形匯聚激波管中生成柱狀匯聚激波，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)合數(shù)值模擬的方法研究了匯聚激波作用下的RM不穩(wěn)定性。
　　與前人工作相比，半環(huán)形匯聚激波管遵循環(huán)形激波管結(jié)構(gòu)原理，但只保留了環(huán)形管道和實(shí)驗(yàn)段的一半成為半環(huán)形，為界面生成和流場(chǎng)拍攝提供了極大便利。利用高速紋影成像技術(shù)得到了柱狀匯聚激波作用下單模界面演化的完整過(guò)程。通過(guò)改變初始激波馬赫