激波与随机密度不均匀场相互作用产生的湍流
流体动力学
2015-05-19 v2
摘要
当平面激波与激波前密度非均匀性的随机图案相互作用时，会产生各向异性的湍流速度/涡量场。这种湍流在压缩流体混合过程的早期阶段起着重要作用。这种情况自然地出现在惯性约束聚变(ICF)中激波与弱不均匀氘化泡沫靶的相互作用，以及天体物理学中与密度团块/云的相互作用中。我们提出了一种精确的小振幅线性理论来描述这种相互作用。它基于对单模激波前非均匀性在波纹状激波阵面后扰动量时空演化的精确理论。在二维中进行适当的模式平均，得到了受激流体中湍流动能、速度和涡量场各向异性程度、激波对密度非均匀性的放大以及向下游辐射的声能通量的闭合解析表达式。这些显式公式在弱/强激波和高可压缩流体的重要渐近极限下被进一步简化。还与激波与激波前各向同性涡量场相互作用的相关问题进行了比较。
引用
@article{arxiv.1006.1819,
title = {Turbulence generation by a shock wave interacting with a random density inhomogeneity field},
author = {Cesar Huete Ruiz de Lira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.1819},
year = {2015}
}
备注
This article corresponds to a presentation given at the Second International Conference and Advanced School "Turbulent Mixing and Beyond," held on 27 July - 07 August 2009 at the Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, Trieste, Italy. That Conference Proceeding will be published as a Topical Issue of the Physica Scripta IOP science