亚州av综合色区无码一区,午夜一区二区三区亚洲影院电影网,天堂а√在线地址,性人久久网av,无码内射成人免费喷射

曉木蟲
學術(shù)數(shù)據(jù)庫客戶端

中國科大在流體力學界面不穩(wěn)定性方面取得進展

 找回密碼
 注冊新賬號

QQ登录

微信登录

中國科大在流體力學界面不穩(wěn)定性方面取得進展

摘要: 　　近日，中國科學技術(shù)大學工程科學學院教授羅喜勝、陸夕云等在匯聚激波誘導的流體力學界面不穩(wěn)定性學習方面取得突破性進展，在國際上首次通過實驗得到了匯聚激波管中界面擾動的演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在反射激波再次作用之 ...

　　近日，中國科學技術(shù)大學工程科學學院教授羅喜勝、陸夕云等在匯聚激波誘導的流體力學界面不穩(wěn)定性學習方面取得突破性進展，在國際上首次通過實驗得到了匯聚激波管中界面擾動的演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在反射激波再次作用之前界面擾動會出現(xiàn)衰減，證明了在匯聚激波作用下存在輕重界面減速引起的Rayleigh-Taylor穩(wěn)定性。該學習成果以Measurement of Richtmyer-Meshkov Instability at an Air-SF6 Interface in a Semiannular Shock Tube 為題于7月7日在線發(fā)表在國際物理學期刊物理評論快報（Phys. Rev. Lett.，119， 014501， 2017）上，論文第一作者為工程科學學院博士后丁舉春和副教授司廷。
　　激波誘導的流體力學界面不穩(wěn)定性現(xiàn)象涉及十分復雜的多尺度強非線性物理問題，是可壓縮湍流機理學習的一個主要方向，也是高能量密度物理學習的一個重要內(nèi)容，在慣性約束聚變、超聲速燃燒、國防尖端武器、天體物理等領域有著廣泛且重要的應用背景。比如在慣性約束核聚變中，氘氚靶丸與外殼間存在物質(zhì)界面，激光燒蝕靶丸產(chǎn)生向內(nèi)運動的激波，激波穿過界面會引起界面擾動的增長，嚴重降低熱核燃料的溫度，甚至導致聚變點火失敗。其中激波與界面相互作用一直是未解決的重要難題之一，涉及了壓縮、剪切、湍流混合等復雜物理過程。
　　在實驗學習中，激光慣性約束聚變、電磁套筒內(nèi)爆、炸藥驅(qū)動金屬材料等方法一般耗資巨大、周期較長、診斷困難，難以大量開展，對相關的流動物理學習也帶來極大困難。目前國際上最常用的實驗學習手段是利用激波管設備產(chǎn)生激波并加載流體分界面，其中匯聚激波能夠?qū)崿F(xiàn)能量匯聚，產(chǎn)生更強壓縮，更符合工程實際。因此，匯聚激波誘導的流體力學界面不穩(wěn)定性實驗學習一直是該領域的前沿熱點和難點問題。
　　經(jīng)過近幾年的攻關，學習團隊突破了“匯聚激波的產(chǎn)生”和“可控界面的形成”兩大關鍵技術(shù)，成功實現(xiàn)了匯聚激波誘導界面不穩(wěn)定性的實驗學習（Phys. Fluids 27: 097102， 2015），取得系列學習進展。近期，通過巧妙設計實驗，學習人員實現(xiàn)了匯聚激波與不同初始振幅單模氣體界面的相互作用，首次在國際上測量了匯聚激波作用下界面擾動振幅的增長規(guī)律，并提出了相應的擾動增長物理模型，理論預測與實驗結(jié)果吻合良好。實驗發(fā)現(xiàn)，界面擾動的發(fā)展可以歸納為四個不同的階段：壓縮階段（I）、加速增長階段（II）、減速增長階段（III）以及振幅衰減階段（IV）。在不同階段，擾動發(fā)展受到不同物理因素的主導：在階段I，初始氣體界面受到激波壓縮，界面擾動急劇減��；在階段II，幾何匯聚效應顯著促進了擾動的增長；在階段III，輕重界面減速引起的Rayleigh-Taylor穩(wěn)定性極大地抑制了界面擾動振幅的增長；在階段IV，更強的Rayleigh-Taylor穩(wěn)定性使得擾動振幅快速衰減。這些發(fā)現(xiàn)，不僅揭示了匯聚激波誘導界面不穩(wěn)定性的內(nèi)在機理，為相關理論和數(shù)值學習提供可靠的實驗數(shù)據(jù)，而且有助于理解慣性約束核聚變中流體力學界面不穩(wěn)定性的復雜物理過程。論文評審人一致認為該工作設計了一個極具創(chuàng)新性的實驗，獲得了高質(zhì)量實驗數(shù)據(jù)，且得到了很有意義的分析結(jié)果。
　　該學習得到了國家基金委杰出青年基金、國家基金委創(chuàng)新學習群體、博士后面上基金等的資助。



　　慣性約束核聚變中的流體力學界面失穩(wěn)現(xiàn)象[Betti R.  Hurricane O. Nature Physics， 12(5):435， 2016]



　　半環(huán)形匯聚激波管的實驗段和界面生成裝置（a），柱形匯聚激波與單模擾界面相互作用的示意圖（b）



　　匯聚激波沖擊下擾動振幅隨時間的變化規(guī)律：符號代表不同初始振幅的實驗結(jié)果，虛線為Bell理論曲線，點劃線為大振幅修正后的Bell理論曲線，實線為考慮Rayleigh-Taylor效應的Bell理論曲線，點線為大振幅修正后考慮Rayleigh-Taylor效應的Bell理論曲線。I：激波壓縮階段；II：加速增長階段；III：減速增長階段；IV：振幅衰減階段。

中國科大在流體力學界面不穩(wěn)定性方面取得進展  |  責任編輯：蟲子
返回頂部