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三维Richtmyer-Meshkov不稳定性问题中的界面曲率效应研究
结题报告
批准号:
12002102
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
关奔
依托单位:
学科分类:
湍流与流动稳定性
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
关奔
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中文摘要
界面曲率效应对Richtmyer-Meshkov不稳定性(RMI)问题中的界面扰动发展规律有显著影响。深入研究界面曲率效应对扰动增长的促进或抑制机制、厘清复杂物理过程中曲率效应与多种其他机制的耦合、探索主动控制扰动增长和混合速率的方式方法,对解决惯性约束核聚变等工程应用中的界面失稳问题具有指导意义。本申请将进一步发展数值模拟方法,增强对间断面的捕捉能力和对极端苛刻环境的复现能力,研究平面激波冲击下界面曲率效应对扰动发展的影响以及汇聚激波冲击下曲率效应与模态竞争、Bell-Plesset、Rayleigh-Taylor效应、多界面扰动反馈等其他多物理机制的耦合,建立和完善界面扰动发展的理论模型,探索通过初始界面形式设计来控制扰动增长和流体混合程度的方式方法。本项目有望在RMI基础研究方面获得深入认识,为流动不稳定性的实际应用与控制提供指导。
英文摘要
The interface curvature effect plays a significant role in affecting the three-dimensional Richtmyer-Meshkov instability (RMI) perturbation growth. It is of great importance to discover the mechanism that the curvature effect exerts on enhancing or suppressing the perturbation growth, to clarify the coupling correlations between the curvature effect and any other physical effects in complex RMI procedures, and to explore methods to control the perturbation growth and mixing rate. They would be helpful for tackling the interface instability difficulties in the Inertial Confinement Fusion facilities. This application is going to further develop the in-house numerical tools, strengthen the abilities of capturing discontinuities and reproducing extremely harsh conditions so as to investigate (a) the effect of curvature on the perturbation growth under planar shock impact and, (b) the coupling correlation between the curvature effect and any other physical effects (mode competition, Bell-Plesset, Rayleigh-Taylor, multilayer feedback) under converging shock impact. Based on these investigations, a more complete theory model could be established and the means to actively control the perturbation growth and fluids mixing through the initial interface design could be developed. The present project will bring deep insight into the RMI fundamentals, provide guidance for the practical application and active control of the flow instabilities.
期刊论文列表
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DOI:10.13675/j.cnki.tjjs.2302041
发表时间:2023
期刊:推进技术
影响因子:--
作者:薛玉琴;靳雨祺;何定鹏;王革;关奔
通讯作者:关奔
DOI:10.1063/5.0157607
发表时间:2023-08
期刊:Physics of Fluids
影响因子:4.6
作者:Ge Wang;Bocheng Zhou;Ben Guan;Haiwei Yang
通讯作者:Ge Wang;Bocheng Zhou;Ben Guan;Haiwei Yang
DOI:10.1063/5.0150129
发表时间:2023-05
期刊:Physics of Fluids
影响因子:4.6
作者:
通讯作者:
DOI:10.1007/s10409-021-01132-9
发表时间:2021-08
期刊:Acta Mechanica Sinica
影响因子:3.5
作者:Dongdong Li;Ge Wang;Bin Zhang;Zhi-Bang Wang;B. Guan
通讯作者:Dongdong Li;Ge Wang;Bin Zhang;Zhi-Bang Wang;B. Guan
DOI:--
发表时间:2023
期刊:航空学报
影响因子:--
作者:王革;王志邦;王富祺;关奔;王立民;宁浩然
通讯作者:宁浩然
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