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弱激波冲击无膜重气柱和气帘界面的实验研究
  • ISSN号:1000-5773
  • 期刊名称:高压物理学报
  • 时间:0
  • 页码:241-247
  • 语言:中文
  • 分类:V211.751[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术] O351.2[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冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室,四川绵阳621900
  • 相关基金:国家自然科学基金(10772166); 国防基础科研计划(Z112009B004); 中国工程物理研究院科学技术基金(2008B0202011)
  • 相关项目:气柱和气帘界面RM不稳定性及湍流混合实验研究
中文摘要:

研制了一个改进的激波管设备,对马赫数为1.2的弱激波冲击作用下空气中SF6气柱和气帘界面的演变过程进行了初步的实验研究。通过设计激波管实验段、烟雾发生器、气体箱、进气吸气系统和激波管尾段,控制混合气体中SF6的峰值浓度和初始气流速度,建立了稳定、可重复的无膜气柱和气帘初始界面形成技术。利用高速摄影技术,在水平面内观测了气柱和气帘的初始界面图像,沿垂直方向观测了界面RM(Richtmyer-Meshkov)不稳定性的演变过程。气柱演变图像显示了典型的对涡结构,气帘演变图像显示了早期的多蘑菇形结构和后期的相邻波长干扰效应。图像后处理表明,气柱的高度和宽度、气帘的宽度均随时间单调增加,且宽度比高度增加快得多。从二维涡量动力学方程出发,对图像中涡的演变过程进行了初步解释。

英文摘要:

A modified shock tube apparatus has been developed in order to experimentally investigate the evolution process of a sulfur hexafluoride gas cylinder and gas curtain surrounded by air when impacted by a shock wave with a Mach number of 1.2.By designing the test section,the fog generator,the gas chamber,the suction system and the end section,and controlling the sulfur hexafluoride peak concentration in the mixing gas and the initial vertical flow velocity,we developed a steady and repeatable technique to generate gas cylinder and gas curtain interfaces.Using high-speed camera,the initial interface images in the horizontal plane are obtained,and the developing photographs of dynamic Richtmyer-Meshkov(RM) instability in the vertical direction are also recorded.The gas cylinder evolution photographs exhibit typical vortex pair structure,and the gas curtain evolution images show multi-mushroom structure in the early stage and interfering with neighboring wavelength in the later stage.The height and width of the gas cylinder and the width of the gas curtain increase monotonically with time.Moreover the width increases faster than the height.The evolution mechanism of vortex is explained preliminarily,using two-dimensional vorticity dynamic equation.

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期刊信息
  • 《高压物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国物理学会 高压物理专业委员会 四川省物理学会
  • 主编:邹广田
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:gaoya@caep.cn
  • 电话:0816-2490042
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-5773
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1147/O4
  • 邮发代号:62-132
  • 获奖情况:
  • 中国物理类核心期刊,EI、CI收录期刊,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),荷兰文摘与引文数据库,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:3617