马赫数对激波加速方形轻气泡所诱发 Richtmyer-Meshkov 不稳定性演化的影响
流体动力学
2021-10-13 v1
摘要
Richtmyer-Meshkov (RM) 不稳定性由于其科学研究中的基础意义以及工程应用中的关键作用,长期以来都是有趣的研究课题。本研究数值考察了激波马赫数对由激波加速方形轻气泡诱发的 RM 不稳定性演化的影响。方形气泡由氦气组成,周围(环境)气体为氮气。考虑了三种入射激波强度情形:Ms = 1.21、1.7 和 2.1。采用带均匀网格的显式混合型模态间断 Galerkin 格式数值求解二维非定常可压缩 Navier--Stokes--Fourier 方程。数值结果表明,激波马赫数在平面激波与方形轻气泡相互作用期间起重要作用。激波马赫数引起流动形态显著变化,导致复杂波系、涡量生成、涡旋形成及气泡变形。与低马赫数相比,高马赫数产生更大的卷起涡链、更大的向内射流形成,以及具有更大膨胀的更强混合区。通过涡量生成以及熵产和耗散率的演化等现象详细探究了马赫数效应。最后,全面分析了马赫数对激波轨迹与界面特征时间变化的效应。
引用
@article{arxiv.2108.12558,
title = {Contribution of Mach number on the evolution of Richtmyer-Meshkov instability induced by shock-accelerated square light bubble},
author = {Satyvir Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.12558},
year = {2021}
}
备注
38 pages, 16 figures