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双层Kidder自相似解及其Rayleigh—Taylor不稳定性研究
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:《应用数学和力学》
  • 时间:0
  • 分类:O354.9[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]北京应用物理与计算数学研究所,北京100088, [2]中国科学技术大学近代力学系,合肥230027
  • 相关基金:国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院“NSAF”联合基金资助项目(10676005;10676004;10676120);国家自然科学基金资助项目(10702011);中国工程物理研究院科学技术发展基金资助项目(2007809001);教育部留学归国人员科研启动基金资助项目
中文摘要:

将单层Kidder自相似解推广到双层,使得两层壳体的交界面两侧存在密度跳跃,使得轻流体向重流体加速产生Rayleigh-Taylor不稳定性;通过采用Lagrange坐标下的Godunov方法进行一维直接数值模拟,将模拟解与双层Kidder自相似基本解进行比较,验证了双层Kidder自相似解的可靠性;最后,通过编制球形内爆的三维扰动的线性稳定性分析程序,对双层Kidder自相似解的Rayleigh—Taylor不稳定性进行了分析计算.计算结果表明:初始扰动越集中于交界面,会造成后期扰动增长得越快,越不稳定;扰动波数越大,扰动增长得越快,越不稳定;从扰动在空间上的发展来看,可压缩性研究表明内外壳体的可压缩性对扰动增长起着相反的作用,外层壳体的可压缩性对Rayleigh—Taylor不稳定起失稳作用,而内层壳体的可压缩性对Rayleigh—Taylor不稳定起致稳作用.

英文摘要:

By generalizing the single-shell Kidder' s self-similar solution to double-shell with a discontinuity for density across the interface, an isentropic implosion model was constructed to study the Rayleigh-Taylor instability for the implosion compression. A Godunov-type method in Lagranglan coordinates was used to compute the one-dimensional Euler equation with the initial conditions and boundary conditions of the double-shell Kidder' s serf-similar solution in spherical geometry, and numerical results were obtained to validate the double-shell implosion model. By programming and using the linear perturbation code, a linear stability analysis on the Rayleigh-Taylor instability for the double-shell isentropic implosion model was performed. It is found that when the initial perturbation concentrates much closer to the interface of the two shells, or when the spherical wave number becomes much smaller, the interface modal radius grows much faster, i.e. more unstable. In addition, from the spatial point of view for the compressibility effect on the perturbation evolution, it is found that the compressibility of the outer shell has destabilization effect on Rayleigh-Taylor instability, while the compressibility of the inner shell has stabilization effect.

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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)
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