反射激波作用下两种重气柱界面不稳定性实验研究

摘要：

在水平方形激波管中对两种无膜重气柱界面（分别是SF6和氩气）在反射激波作用下的不稳定性发展进行了实验研究。气柱界面采用射流技术形成，实验采用连续激光片光源照射流场，乙二醇作为示踪粒子，并用高速摄像机对流场进行拍摄，获得了入射激波以及反射激波共同作用下，两种不同气柱界面的演化过程。实验结果表明，两种气柱的Atwood数不同，界面演化速率不同，反射激波到达前后的界面形态不同。SF6气柱在入射激波作用下会产生两个比较明显的反向的涡环结构，而氩气柱界面上由于产生的涡量较少，涡环结构并不明显。在反射激波作用下，SF6气柱界面会出现明显的次级涡对，而且次级涡对的旋转方向与初始涡环结构的旋转方向相反。对于氩气柱而言，在反射激波作用下虽然也产生了与初始涡环方向相反的次级涡对，但次级涡对始终未充分发展。这是因为反射激波作用时氩气柱界面的Atwood数较小导致氩气柱界面上产生的反向涡量较少。实验结果充分表明了气体Atwood数对界面不稳定性的发展起到了较大的影响。

关键词：无膜气柱、Richtmyer-Meshkov不稳定性、反射激波、Atwood数、连续片光

分类号：O354.5(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金11272308，11302219；中央高校基本科研业务费专项资金WK2090050020;中国博士后科学基金BH2090050031

在线出版日期：2014-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：56-60