Richtmyer-Meshkov 不稳定性与重击过程中的非平衡动力学效应

非平衡动力学效应在流体系统中广泛存在，并可能对惯性约束聚变点火过程产生显著影响，而熵产率是考察压缩过程的关键因素。本工作中，我们通过双流体离散 Boltzmann 方法（DBM）研究 Richtmyer-Meshkov 不稳定性（RMI）与重击过程。首先，DBM 给出的扰动振幅演化结果与实验吻合良好。与两种均匀介质间未扰动平面界面上正常冲击情况截然不同，在 RMI 情形下，热力学非平衡（TNE）量在冲击过程中及激波阵面后方展现出复杂而富有启发的动力学效应。动力学效应由两组 TNE 量探测。第一组为 $\left |\Delta _{2}^{ {\rm{*}}}\right |$、$\left |\Delta _{3,1}^{ {\rm{*}}}\right |$、$\left | \Delta _{3}^{ {\rm{*}}}\right |$ 和 $\left |\Delta _{4,2}^{ {\rm{*}}}\right |$。这四个 TNE 度量在冲击过程中均突增。$\left |\Delta _{3,1}^{ {\rm{*}}}\right |$ 与 $\left |\Delta _{3}^{ {\rm{*}}}\right |$ 表现相似，在激波阵面后方以低得多的速率持续增长。$\left |\Delta _{2}^{ {\rm{*}}}\right |$ 与 $\left |\Delta _{4,2}^{ {\rm{*}}}\right |$ 量纲不同但表现相似，在激波阵面后方迅速减小至很小。第二组 TNE 量为 ${\dot{S} _{NOMF}}$、${\dot{S} _{NOEF}}$ 和 ${\dot{S} _{sum}}$。发现混合区是 ${\dot{S} _{NOEF}}$ 的主要贡献区域，而排除混合区的流场区域是 ${\dot{S} _{NOMF}}$ 的主要贡献区域。轻流体具有比重流体更高的熵产率。