含时变加速度的三维界面相干结构的 Richtmyer-Meshkov 不稳定动力学
流体动力学
2020-07-15 v1
摘要
Richtmyer-Meshkov 不稳定性 (RMI) 在从超新星、聚变到超燃冲压发动机和纳米加工等许多科学与工程领域中起着重要作用。经典的 Richtmyer-Meshkov 不稳定性由定常激波和脉冲加速度诱发，而在实际环境中加速度通常是变化的。我们关注由幂律时间依赖加速度诱发的 RMI，并应用群论解决这一长期存在的问题。对于早期动力学，我们发现了增长率对初始条件的依赖关系，并表明其与加速度参数无关。对于晚期动力学，我们找到了一族连续的规则渐近解，包括其曲率、速度、傅里叶振幅和界面剪切，并研究了它们的稳定性。对于每个解，界面动力学与界面剪切直接关联，非平衡速度场在界面附近有强烈的流体运动而在主体中几乎无运动。最快稳定解的准不变性表明 RMI 中的非线性相干动力学由两个宏观长度尺度——波长和振幅——刻画，这与观测一致。我们概述了若干特殊解的性质，分别为 Atwood、Taylor、收敛、最小剪切和临界气泡等。我们还为未来的实验与模拟详述了新的理论基准。
引用
@article{arxiv.1911.12515,
title = {On Richtmyer-Meshkov unstable dynamics of three-dimensional interfacial coherent structures with time-dependent acceleration},
author = {Desmond Hill and Snezhana Abarzhi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12515},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 7 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1902.01246, arXiv:1903.08151