瑞利-泰勒不稳定火焰：双模耦合的效应

在经典的瑞利-泰勒（RT）不稳定性中，初始条件被遗忘，当短波模态耦合生成较长波模态时，混合层的增长变为自相似的。在本文中，我们探究在不稳定界面加入反应如何影响这一波数上的逆级联（“逆 k 级联”）。我们模拟了一个二维、布辛涅斯克、预混模型火焰，其受大振幅主模态（$k_1$）和小振幅次模态（$k_2$）扰动。早期，模态未耦合，火焰作为亚稳态行波传播。一旦次模态增长到足够大，模态发生耦合。行波失稳，火焰前锋气泡迅速生长。这一由双模耦合驱动的逆 k 级联最终生成波数为 GCD$(k_1,k_2)$ 的长波模态，其中 GCD 为最大公约数。我们识别出五种不同的火焰增长解类型，并表明火焰可能停滞、产生相干脉动，甚至根据 GCD$(k_1,k_2)$ 再次成为亚稳态行波。最后，我们将结果与烧蚀 RT 和经典 RT 中的双模耦合进行比较，表明这三个系统可能遵循相同的模态耦合动力学。