柱狀匯聚激波沖擊單模界面的實驗研究.pdf

1、當激波作用于具有初始擾動的兩種不同密度流體分界面時，壓力梯度和密度梯度方向的不重合引起斜壓渦量的產(chǎn)生和發(fā)展，并伴隨著復雜的流體力學現(xiàn)象，導致擾動振幅增長、界面失穩(wěn)，最終出現(xiàn)湍流混合，這種流動不穩(wěn)定性被稱為Richtmyer-Meshkov(RM)不穩(wěn)定性。近年來，由于其在科學和工程實際中重要的應用背景，有關RM不穩(wěn)定性的研究逐漸受到重視，而匯聚激波作用下的RM不穩(wěn)定性由于其在高能物理中的應用則顯得尤為重要。然而在匯聚激波作用下的RM不穩(wěn)

2、定性研究中，如何在實驗中生成一道形態(tài)可控的匯聚激波一直是該研究領域的一大難題。本文在課題組自行設計和加工的半環(huán)形匯聚激波管中生成柱狀匯聚激波，通過實驗結合數(shù)值模擬的方法研究了匯聚激波作用下的RM不穩(wěn)定性。
　　與前人工作相比，半環(huán)形匯聚激波管遵循環(huán)形激波管結構原理，但只保留了環(huán)形管道和實驗段的一半成為半環(huán)形，為界面生成和流場拍攝提供了極大便利。利用高速紋影成像技術得到了柱狀匯聚激波作用下單模界面演化的完整過程。通過改變初始激波馬赫