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激光烧蚀瑞利泰勒不稳定性数值研究 总被引:5,自引:4,他引:1
介绍了激光烧蚀流体不稳定性计算程序EUL3D,其计算结果与Takabe 公式、FAST2D程序和LASNEX程序的结果以及日本大阪大学激光烧蚀瑞利—泰勒(RT)不稳定性实验,都较好符合,发现了横向电子热传导烧蚀在长波长扰动的非线性瑞利—泰勒不稳定性演变中起重要作用。在合理近似下,得到了烧蚀RT不稳定性线性增长率的预热致稳公式,此公式除包含了烧蚀对流致稳和密度梯度致稳因素外,还包含了Atwood数变小致稳因素,因此与各种情况的二维计算值都很好符合。 相似文献
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给出了不同情况下多种波长的烧蚀瑞利 泰勒不稳定性线性增长率的二维计算结果,并与Takabe公式和Sanz公式进行了比较,最后给出了单模激光烧蚀RTI非线性发展行为的数值结果。线性增长率的二维计算结果很好验证了Sanz公式,表明β值应是2,不是3。当烧蚀速度较大或烧蚀面较宽时,用Takabe公式估计的烧蚀RTI线性增长率与二维计算值明显不符。 相似文献
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重点研究了不同预热对烧蚀RT弱非线性模耦合的影响。首先不同预热情况烧蚀RT不稳定性的线性增长率曲线明显不同。不同预热情况的模拟结果都表明:烧蚀RT的模耦合系数是k/kc的函数,二次和三次谐波的产生系数C(k)和D(k)遵从定标关系C(k):c1(1-c2k/kc),D(k)=d1-d2k/kc+d3(k/kc)^2。弱预热和中等预热情况,二次谐波的产生系数约只有经典RT的50%,三次谐波的产生系数约只有经典RT的20%。两体模耦合起主要作用,n次高次谐波可近似看作是由(”一1)次两体模耦合产生的。由于烧蚀RT不稳定性两体模耦合系数小于1,所以高次谐波的产生系数很快衰减。由于非线性作用变弱,单模扰动的非线性饱和阈值明显增大,意味着基模有较长时间的线性增长,另外,向长波长方向的模耦合系数明显大于经典尺丁不稳定性数值,因此,烧蚀RT非线性模耦合容易形成长的尖顶,从而对点火构成严重威胁。 相似文献
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针对双模扰动下的烧蚀瑞利-泰勒不稳定性增长问题,采用高精度的数值计算方法,研究了不同预热程度下模耦合产生的多个高次谐波幅值的发展和演化问题。研究表明,三种预热烧蚀条件下,当扰动基模满足长波与短波耦合方式时,谐波中的长波模态占主导,而短波模发展明显受到抑制;当满足短波与短波耦合时,耦合结果带来了许多新的增长较快的长波模态,此时短波模增长呈现小幅震荡形式。比较两种耦合方式可以发现,长波结构在烧蚀瑞利-泰勒不稳定性弱非线性阶段都占主导地位,尤其是短波与短波耦合中气泡与尖钉表现出不同于两个基模的长波模结构。进一步分析预热效应对模耦合增长的影响,发现预热程度越强就越能削弱耦合谐波的增长,这说明预热对烧蚀瑞利-泰勒不稳定性具有致稳作用,这对惯性约束聚变工程中控制烧蚀瑞利-泰勒不稳定性发展具有重要意义。 相似文献
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利用加权本质上无振荡(WENO)方法模拟超声速流体Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性,研究速度梯度对KH不稳定性线性增长率和后期非线性演化的影响.模拟发现超声速流体中的速度梯度对KH不稳定性具有较强的致稳作用,给出了包含速度梯度致稳的线性增长率经验公式.数值模拟和经验公式符合得很好.模拟给出了清晰的流场密度等值线,这说明WENO方法模拟超声速流体KH不稳定性具有较好的界面变形捕捉能力.模拟结果表明速度梯度影响KH涡的演化,在给定密度梯度的情况下速度梯度越大KH涡的横向尺度越小.
关键词:
Kelvin-Helmholtz不稳定性
超声速流体
速度梯度 相似文献
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求解烧蚀面附近流场的定常解,并以此作为基本流实现用高精度的WENO格式对烧蚀瑞利-泰勒不稳定性的数值模拟.线性增长率与Lindl公式以及线性稳定性分析给出的结果相符合,证明该数值模拟方法的准确性与精度,该方法还具有较好的界面变形捕捉能力. 相似文献