激波冲击V形界面的RM不稳定性实验研究

摘要：

在激波管中实验研究了二维V形空气/SF6界面在入射激波和反射激波作用下的Richtmyer-Meshkov不稳定性发展规律.实验中采用细针约束肥皂膜的方法形成了精确可控的V形初始界面,利用高速纹影技术获得了受冲击的V形界面演化图像.通过改变初始V形界面顶角表征初始扰动振幅,获得了不同初始振幅条件下的波系和界面演化.结果表明,不同顶角下,入射激波冲击过后,界面形态表现出明显的差异,进一步导致反射激波冲击后界面形态的多样性.当顶角较小时,反射激波在界面内外引起复杂的波系结构,从而对界面形态及反相现象产生较大的影响.反射激波的二次作用使流场快速进入湍流混合状态,并且顶角较小时流场趋于各向同性发展.对反射激波作用后的界面混合宽度进行了测量,并与理论模型预测结果进行对比,发现理论模型不能很好地预测混合宽度的增长,主要是因为反射激波作用之后流场并没有完全达到湍流混合状态,不符合理论模型的适用条件.

关键词：Richtmyer-Meshkov不稳定性、V形初始界面、初始扰动振幅、反射激波

所属期刊栏目：31

分类号：O354.5(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金U1530103,11621202;挑战计划TZ2016001

在线出版日期：2017-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：718-726