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Richtmyer-Meshkov不稳定性的格子Boltzmann数值模拟
  • ISSN号:0253-987X
  • 期刊名称:《西安交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O354.5[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51111120092).
中文摘要:

为了探寻研究Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的新方法,采用耦合双分布函数格子Boltzmann方法(LBM),对激波作用下两种不同密度流体交界面的演化过程进行了数值模拟研究,着重讨论了RM不稳定性的行程和演化特征,给出了交界面的扰动增长率的变化规律,同时还研究了激波强度对扰动振幅的影响.结果表明:由于受RM不稳定性的影响,两种不同密度流体的交界面上,重流体演化成尖顶结构,而轻流体演化成气泡结构,最终由于斜压效应重流体的尖项转变成蘑菇头形状;交界面扰动增长率与Zhang-Sohn模型较吻合;激波强度越大,扰动振幅增长率越高.研究表明所提的方法可以用于RM不稳定性的研究,有望成为两相流研究的新途径.

英文摘要:

To seek a new method to study the Richtmyer-Meshkov(RM) instability, a numerical study was performed for the evolution of the interface between two layers of fluid with different densities using the coupled double distribution function lattice-Boltzmann method (LBM). The research focused on the RM instability and the perturbation growth rates of the interface were presented. The influence of the Mach number upon the perturbation growth rate was explored. The results show that due to the RM instability, the heavy fluid falls to generate a spike and the light fluid rises to form a bubble, and at last the head of the spike changes to mushroom shape. The numerical perturbation growth rate is in agreement with the result by the Zhang-Sohn model. The perturbation growth rises with an increase in the Mach number of shock wave. It can be concluded that the present method is an efficient approach to the simulation for the RM instability and two-phase flow.

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期刊信息
  • 《西安交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人共和国教育部
  • 主办单位:西安交通大学
  • 主编:陶文铨
  • 地址:西安市咸宁西路28号
  • 邮编:710049
  • 邮箱:xuebao@mail.xjtu.edu.cn
  • 电话:029-82668337 82667978
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-987X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1069/T
  • 邮发代号:52-53
  • 获奖情况:
  • 美国《工程索引》(EI光盘版)定期收录的中文期刊,《中文核心期刊目录总览》综合类核心期刊,科技部《科技论文统计与分析》统计源,《中国科学引文数据库》刊源,获全国高校优秀科技期刊一等奖,“百种中国杰出学术期刊”称号,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,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:27275