不可混溶 Rayleigh-Taylor 不稳定性的晚期描述：一种格子 Boltzmann 研究
流体动力学
2024-06-19 v1
摘要
使用一种改进的格子 Boltzmann 多相方法，在广泛的雷诺数（）和 Atwood 数 范围内研究了单模不可混溶 Rayleigh-Taylor 不稳定性的晚期增长。我们首先报道，具有中等高 Atwood 数 0.7 的不稳定性在高雷诺数下经历一系列可区分的阶段，命名为线性增长、饱和速度增长、再加速和混沌发展阶段。次级阶段的尖峰和气泡以恒定速度演化，其值势流理论吻合良好。由于涡旋强度不断增加，尖峰和气泡加速，速度超过渐近值，不稳定性的演化进入再加速阶段。最后，在混沌阶段尖峰和气泡速度曲线出现一些波动，并且观察到具有大拓扑变化的复杂界面结构，同时仍保持对称性。为了确定晚期增长的性质，我们还使用五种流行的统计方法计算了尖峰和气泡增长率，并推荐两种比较技术，得到尖峰和气泡增长率分别约为 0.13 和 0.022。当雷诺数逐渐降低时，一些后续阶段无法依次达到，演化界面结构变得相对平滑。此外，我们观察到尖峰增长率随 Atwood 数总体呈增加趋势，而它对气泡增长率影响很小，约为 0.0215。
引用
@article{arxiv.2009.14655,
title = {Late-time description of immiscible Rayleigh-Taylor instability: A lattice Boltzmann study},
author = {Haowei Huang and Zhenhua Xia and Hong Liang and Yajing Zong and Jiangrong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.14655},
year = {2024}
}
备注
30 pages, 9 figures