• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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柱形汇聚几何中内爆驱动金属界面不稳定性
王涛, 汪兵, 林健宇, 钟敏, 柏劲松, 李平, 陶钢
2020, 40(5): 052201. doi: 10.11883/bzycj-2019-0150
采用自研的高保真度爆轰与冲击动力学程序,对柱形汇聚几何中内爆驱动金属材料界面不稳定性的动力学行为,进行了数值模拟研究。结果表明,首次冲击后至约12 μs,界面发展以RM(Richtmyer-Meshkov)不稳定性为主;12 μs后至冲击波聚心反弹加载前,界面聚心运动处于加速减速状态,界面发展由RT (Rayleigh-Taylor)不稳定性主导;冲击波聚心反弹加载后,界面发展又由RM不稳定性主导。另外,还研究了初始条件(初始振幅、初始波长、钢壳初始厚度和几何构型)对柱形内爆驱动金属材料界面不稳定性的影响。结果显示:初始振幅较大时振幅增长也较大;初始波长较小(模数较大)时振幅增长较小,而且存在一个截止波长;钢壳厚度会抑制扰动增长,也存在一个截止厚度;几何汇聚效应会使扰动增长速度更快。
关键词: 爆轰与冲击动力学, 柱形内爆, 金属界面不稳定性
流场非均匀性对非平面激波诱导的Richtmyer-Meshkov不稳定性影响的数值研究
王震, 王涛, 柏劲松, 肖佳欣
2019, 39(4): 041407. doi: 10.11883/bzycj-2018-0342
基于Navier-Stokes方程组,采用可压缩多介质黏性流动和湍流大涡模拟程序MVFT (multi-viscous-flow and turbulence),模拟了均匀流场与初始密度呈现高斯函数分布的非均匀流场中马赫数为1.25的非平面激波加载初始扰动air/SF6界面的Richtmyer-Meshkov (RM)不稳定性现象。数值模拟结果表明,初始流场非均匀性将会影响非平面激波诱导的RM不稳定性演化过程。反射激波加载前,非平面激波导致的界面扰动振幅随着流场非均匀性增强而增大;反射激波加载后,非均匀流场与均匀流场条件下的界面扰动振幅差异有所减小。进一步,定量分析流场中环量分布及脉动速度统计量揭示了前述规律的原因。此外,还与平面激波诱导的RM不稳定性进行了简单对比,发现由于非平面激波波阵面区域的涡量与激波冲击界面时产生的涡量的共同作用,使得非平面激波与平面激波诱导的界面失稳过程存在差异。
关键词: Richtmyer-Meshkov不稳定性, 非均匀流场, 非平面激波, 大涡模拟