激波冲击V形界面重气体导致的壁面与旋涡作用 及其对湍流混合的影响

摘要：

基于多组分混合物质量分数模型,采用色散最小耗散可控的高分辨率有限体积方法,数值模拟了弱激波冲击V形空气/SF6界面后,界面不稳定性生成的旋涡与固体壁面作用问题.激波冲击V形界面之后,因斜压效应诱导涡量沉积在界面附近,形成沿界面规则排列的多个涡对结构.旋涡的诱导作用使界面不断变形和卷起,同时旋涡之间不断发生相互并对,诱导更多更小尺度的旋涡产生.旋涡诱导作用的叠加效应,使界面尖端处的初始涡对向上下壁面发展.随后,涡结构开始与壁面发生复杂的相互作用.旋涡与壁面作用后沿壁面加速,使得物质界面沿壁面伸展,随后,旋涡从壁面回弹,并诱导二次旋涡产生.旋涡与壁面相互作用的过程,能够明显加剧物质混合.本文从物质混合的角度研究了该过程的机理,分析了旋涡与壁面作用对物质混合的影响.

关键词：Richtmyer-Meshkov不稳定性、V形界面、旋涡/壁面相互作用、湍流混合

所属期刊栏目：66

分类号：O35;O24

资助基金：国家自然科学基金 批准号: U1430235 和国家重点研发计划 批准号: 2016YFA0401200 资助的课题. Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant U1430235;the National Basic Research and Development Program of ChinaGrant 2016YFA0401200

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：262-271