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冲击波作用下Air/SF6斜界面不稳定性实验和数值模拟研究
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:《应用数学和力学》
  • 时间:0
  • 分类:O357[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11072228;11002129)
中文摘要:

开展了Mach数为1.23和1.41的冲击波作用下的Air/SF6斜界面不稳定性激波管实验,并利用王涛等人发展的可压缩多介质粘性流体和湍流大涡模拟程序MVFT(multi—viscous—fluidandturbulence),对该激波管实验进行了数值模拟,二者相比较一致性较好,包括界面图像、湍流混合区TMZ(turbulent mixingzone)宽度、气泡和尖钉位移,确认了该计算代码对界面不稳定性问题模拟的可靠性和有效性.数值模拟再现了冲击波作用下,Air/SF6斜界面的演化过程及流动中复杂波系结构的发展如冲击波的传播、折射和反射.结果还显示冲击波Mach数较大时,冲击波和界面相互作用时混合区获得的能量也较大,扰动界面发展的也更快.

英文摘要:

Shock tube experiments of inclined Air/SF6 interface instability under shock wave with mach numbers 1.23 and 1.41 were conducted, and were numerically simulated by the parallel algorithm and code MVFT (multi-viscous-fluid and turbulence) of large-eddy simulation (LES). The developing process of interface accelerated by shock wave was reproduced by sim- ulations, the complex waves structure, e.g. the propagation, refraction and reflection of shock wave were revealed clearly in flows. The simulated evolving images of interface are consistent with experimental ones. The simulated width of turbulent mixing zone (TMZ), the displacements of bubble and spike also agree well with the experimental data. And the reliability and effectiveness of MVFT to simulate this problem of interface instability are validated. The more energy is injected into the TMZ when the shock wave has a larger mach number, the perturbed interface is developing faster.

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期刊信息
  • 《应用数学和力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:重庆交通大学
  • 主办单位:重庆交通大学
  • 主编:钟万勰
  • 地址:重庆南岸区重庆交通大学90信箱
  • 邮编:400074
  • 邮箱:applmathmech@cqjtu.edu.cn
  • 电话:023-62652450
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0887
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1060/O3
  • 邮发代号:78-21
  • 获奖情况:
  • 国际工程索引(EI)收录期刊,我国力学类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8965