平面弱激波加載下球形氣泡的RM不穩(wěn)定性演化的實驗研究.pdf

1、平面弱激波加載單個球形氣泡的實驗研究在Richtmyer-Meshkov不穩(wěn)定性系列研究中具有特殊的意義;球形氣泡界面具有典型的三維特征和大的振幅波長比，有助于了解Richtmyer-Meshkov不穩(wěn)定作用機理，對于驗證數(shù)值模擬工作的有效性和發(fā)展理論研究都很有幫助。
　　本文采用高速攝影和煙霧顆粒染色相結(jié)合的方法，開展了輕氣體和重氣體球形氣泡界面在弱激波加載下演化變形過程的實驗研究。
　　本文的主要工作集中在以下幾個方面:

2、
　　1)對煙霧顆粒染色方法進行了探索。解決了輕氣體氣泡和重氣體氣泡實驗染色的技術(shù)難點;實驗結(jié)果表明煙霧顆粒的示蹤效果很好的滿足了實驗要求，這也是首次將煙霧顆粒染色方法引入到此類實驗。
　　2)對球形界面形成方法進行了探索，尋找到了能夠滿足實驗要求的肥皂泡溶液制備方法。生成的肥皂泡接近理想的球形，對混有煙霧顆粒測試氣體能起有效的阻隔作用，并使破裂時間延長。
　　3)通過高速攝影結(jié)合煙霧顆粒染色的實驗方法，對弱激波加載下

3、輕氣體和重氣體球形氣泡界面的演化過程進行直接測量。實驗分別觀察到了輕氣體氣泡和重氣體氣泡演化發(fā)展中的典型界面變形特征，并首次在弱激波加載球形氣泡界面的實驗研究中直接辨別了渦環(huán)的幾何形態(tài)。
　　4)對輕氣體氣泡演化中部分特征尺寸進行了定量分析，提出了輕氣體氣泡總體長度的線性部分的增長率主要與激波馬赫數(shù)相關(guān)的觀點，并指出線性部分的增長率是理想的校驗數(shù)值模擬程序的定量參數(shù)。
　　5)提出了一個可以用來預測背風渦環(huán)高度增長規(guī)律的公式