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题名反射激波冲击单模界面的不稳定性实验研究
被引量：1
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作者
王宏辉
丁举春
司廷
罗喜胜
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机构
中国科学技术大学近代力学系
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期33-40,共8页
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基金
国家自然科学基金(12122213,12072341,91952205)。
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文摘
激波诱导流体界面失稳问题广泛存在于惯性约束核聚变、超燃冲压发动机、武器内爆等工程应用中,相关研究具有重要意义。本文在改进的水平激波管中开展入射激波及其反射激波诱导单模气体界面失稳的实验研究,采用线约束肥皂膜技术生成较为理想的空气/六氟化硫(air/SF;)单模气体界面,借助高速纹影技术捕捉激波冲击界面后的详细不稳定性演化过程,重点关注反射距离对不稳定性发展的影响(反射距离定义为初始界面和激波管尾端固壁的距离)。研究发现,在一定反射距离范围内,反射激波作用后的扰动增长率几乎为一个恒定值,与反射距离无关(即与反射激波作用前的扰动振幅及增长率无关),随着反射距离的进一步增大,扰动增长率降低。通过实验测量值与理论预测值的对比,发现Mikaelian模型和Charakhch’an模型(采用合适的经验系数)均能对反射激波作用界面后的扰动增长率给予有效预测,且这两种模型的经验系数都依赖于反射激波作用前的界面演化状态,如果反射距离的改变引起/(不引起)界面演化状态的变化,则需要/(不需要)改变经验系数的值。
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关键词
RICHTMYER-MESHKOV不稳定性
激波
单模界面
反射距离
高速纹影
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Keywords
Richtmyer-Meshkov instability
shock wave
single-mode interface
reflection distance
high-speed schlieren photography
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分类号
O354.5
[理学—流体力学]
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题名柱状汇聚激波冲击单模气体界面的实验研究
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作者
李阳
丁举春
翟志刚
司廷
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机构
中国科学技术大学近代力学系先进推进实验室
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出处
《实验力学》
CSCD
北大核心
2017年第6期733-740,共8页
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基金
国家自然科学基金(11272308
11302219和NSAF U1530103)
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文摘
在自行设计和加工的半环形汇聚激波管中,开展了柱状汇聚激波冲击单模Air/SF6气体界面的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性实验研究。不同于以往的环形激波管,该激波管具有半圆形结构的实验段,使半环形管道和实验段都向外敞开,能够参考传统水平激波管的方式设置初始扰动界面和观测系统。采用线约束肥皂膜的方法形成单模初始扰动界面。利用高速纹影成像技术得到了柱形汇聚激波作用下界面演化的完整过程。为了研究初始振幅对界面演化形态的影响,实验中生成了三种不同初始振幅的单模界面,并获得了三种工况下界面位移和扰动振幅随时间的变化。结果表明,汇聚激波作用下的RM不稳定性与平面激波有很大差别,主要原因在于汇聚效应,包括结构汇聚、流动压缩以及界面反相等。
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关键词
柱状汇聚激波
RICHTMYER-MESHKOV不稳定性
单模界面
高速纹影法
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Keywords
cylindrical converging shock wave
richtmyer-meshkov instability
single-mode interface
high-speed schlieren photography
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分类号
O354.5
[理学—流体力学]
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