在 ejecta 中恢复粒子速度和尺寸分布
流体动力学
2026-02-24 v1 光学
摘要
当固体金属被击中时, 其自由表面会喷射出快速且细小的颗粒。尽管已实施了许多诊断来测量 ejecta 的质量、尺寸、速度或温度, 但这些努力仅提供了这一现象的部分图景。特别是在受限几何形状中, ejecta 表征是一个固有不可逆的问题。在此背景下, 光子洛伦兹流行测量 (PDV) 已是一种宝贵的诊断工具, 它可可靠地测量单散射 regime 中的颗粒和自由表面速度。本文我们展示了在气体中的 ejecta 实验, 并阐明了 PDV 如何在此背景下允许我们获取关于 ejecta 粒子尺寸的额外信息。我们解释了什么支配气体中 ejecta 传输, 以及如何对其进行仿真。为处理这些 ejecta 中光的多次散射, 我们使用辐射传递方程 (RTE) 来定量描述 PDV 频谱图, 并阐明其对速度以及 ejecta 尺寸分布的依赖性。我们提醒如何通过数值求解此 RTE 来模拟频谱图, 并展示了如何在流体动力学 ejecta 仿真结果上实现此操作。最后, 我们在不同的 ejecta 传输情景中使用这一复杂机制来模拟相应的频谱图。将这些结果与实验结果进行比较, 我们迭代地对 ejecta 描述进行前所未有的细致约束。该工作展示了我们能够从最初是速度诊断工具中恢复粒子尺寸信息的能力, 更重要的是, 我们表明使用现有的 ejecta 仿真, 我们能够通过仿真捕捉实验频谱图的复杂性。
引用
@article{arxiv.2406.14578,
title = {Recovering particle velocity and size distributions in ejecta with Photon Doppler Velocimetry},
author = {J. A. Don Jayamanne and R. Outerovitch and F. Ballanger and J. Bénier and E. Blanco and C. Chauvin and P. Hereil and J. Tailleur and O. Durand and R. Pierrat and R. Carminati and A. Hervouët and P. Gandeboeuf and J. -R. Burie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.14578},
year = {2026}
}