理想化 Richtmyer-Meshkov 不稳定性激波管实验的数值模拟
流体动力学
2023-08-01 v1
摘要
利用对亚利桑那大学近期激波管实验的理想化版本所进行的数值模拟，分析了早期至中期时间内初始条件对 Richtmyer-Meshkov 不稳定性（RMI）演化的影响。通过分别进行高雷诺数极限下的隐式大涡模拟以及雷诺数低于实验观测值的直接数值模拟（DNS），将实验结果限定在两者之间。基于平面平均湍流动能和体积分数剖面的混合层宽度多种度量被用于探究初始条件对 的影响，并与实验结果进行比较。总脉动动能的衰减率也基于假设混合层自相似增长的关系用于估算 。对于所考虑的每种宽带扰动， 的估计值介于 0.44 和 0.52 之间，与实验结果吻合良好。总体而言，结果展示了宽带与窄带表面扰动之间的重要差异，以及有限带宽对源自宽带扰动的混合层增长率的持续影响。所考虑的不同量与实验均取得良好一致；然而，结果也表明，当使用基于速度场的测量来推断浓度场特性时必须谨慎。
引用
@article{arxiv.2307.16187,
title = {Numerical Simulation of an Idealised Richtmyer-Meshkov Instability Shock Tube Experiment},
author = {Michael Groom and Ben Thornber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.16187},
year = {2023}
}