界面不稳定性论文_陈妍璐,谢玉仙,尚文强,张莹

导读:本文包含了界面不稳定性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:不稳定性,界面,不稳定,效应,泰勒,斜压,性气。

界面不稳定性论文文献综述

陈妍璐,谢玉仙,尚文强,张莹[1](2019)在《流体界面不稳定性耦合作用的格子Boltzmann模拟》一文中研究指出使用格子玻尔兹曼方法对二维不混溶、不可压缩流体的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性进行数值模拟。以卷起高度H作为参考值,研究了密度比、表面张力、切应力对流体K-H不稳定性内产生Rayleigh-Taylor(R-T)不稳定性的影响。研究结果显示,密度比对两种不稳定性耦合起决定性作用。密度比接近1时,K-H不稳定性中不会产生R-T不稳定性,随着密度比增大,K-H不稳定性中开始产生R-T不稳定性。表面张力系数的增大对流体产生K-H不稳定性及两种不稳定性的耦合的卷起高度变化没有影响,但会对流体向内运动起抑制作用,且卷起流体的厚度明显增加。切应力对两种流体不稳定性的耦合起抑制作用。(本文来源于《内燃机工程》期刊2019年05期)

丁雨,黄生洪[2](2019)在《微观尺度下金属/气体界面RM不稳定性自相似现象的分子动力学模拟》一文中研究指出极端冲击加载条件下的RM (Richtmyer-Meshkov)不稳定性在惯性约束核聚变领域有重要的学术价值和工程意义。宏观动力学方法受限于极端条件下的模型和参数准确性而难以直接应用,微观分子动力学方法则受限于计算量而难以直接模拟宏观尺度现象。为了解RM不稳定性微观与宏观规律之间的联系,采用基于嵌入原子多体势(EAM)的分子动力学方法模拟铜-氦微观尺度界面在极端冲击加载条件下(活塞冲击加载速度6~15 km/s)的RM不稳定性现象,对比文献提供的近似条件下宏观模拟结果发现,演化过程在唯象上完全相似。进一步比较了不同尺度(7.3~145.0 nm)、不同冲击加载速度(11.7~20.6 km/s)、不同初始界面扰动(扰动振幅与波长之比0.20~0.05)条件下振幅发展规律,发现在相同冲击动力条件和边界条件下,RM不稳定性的振幅增长规律在计算尺度范围内完全自相似,主要参数的变化特征符合理论预测。尽管理论模型因简化而存在一定偏差,但是微观模拟获得的振幅增长规律与宏观现象有相似的变化特征。(本文来源于《高压物理学报》期刊2019年02期)

江荣宝[3](2019)在《液-液斜界面Rayleigh-Taylor不稳定性粘性效应的实验研究》一文中研究指出Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性作为流体力学的普遍现象,它是指当轻流体受到持续加速度作用向重流体加速时,由于流体界面处压力密度与密度梯度不重合,即?p??(27)0,界面处的随机扰动振幅会随时间的发展经历线性阶段、非线性阶段后最终达到湍流混合的过程。Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性是非均匀密度界面存在速度差形成剪切力诱导的一种界面不稳定性。一种或多种界面不稳定性耦合问题不仅在揭示界面失稳物理机制上有重要的理论价值,更在发动机内燃室等工程应用有重要价值,还在超新星爆发等天体动力学中有着重要应用。近年来在惯性约束核聚变如何实现内爆点火的大背景驱动下,一直受到广泛研究学者的关注。斜压效应作为诱导产生界面不稳定性的重要因素之一,如何分析斜压效应对RT稳定性诱导的界面失稳现象的影响规律是界面不稳定性中的经典问题。RT不稳定性与KH不稳定性耦合效应在界面演化的是相互竞争的关系还是相互促进的问题也深受学者们的困扰。流体的粘性作为流体重要的物性参数,与表面张力一样,一直被认为是抑制界面不稳定发展的物理量,但是粘性在诱导机制上是否与其他物理量相同,这样的讨论只出现了理论与数值模拟研究,关于这方面的实验研究支持较少。因此针对以上观点进行了以下研究工作:(1)通过改变高压段的压强,获得了两种不同大小的驱动加速度。利用高速纹影法对不同加速度下界面失稳演化规律进行了实验观测,大量实验结果表明在不同加速度下,混合区扰动增长规律差异明显。定义了混合区参数,定量分析了混合区宽度、角度随时间的演化关系。结果表明,同种加载加速度下,界面初始倾角只在演化后期影响着混合区宽度的发展。当界面倾斜时,混合区宽度不再增长时,混合区角度依旧处于增长状态。(2)在初始界面倾角为5°的条件下,通过使用不同粘性的轻流体,获得了叁种不同粘性系数比的流体组合,改变重流体碘化钾溶液的质量分数,使得Atwood数均为0.169。大量的实验结果发现粘性的增加会抑制初始扰动振幅的数目与振幅的发展,在流体粘性系数比为最大值时,演化后期,混合区表面变得更加光滑,这与国内外同行发现的气泡合并理论一致。在其他初始条件都相同的条件下,只增加了界面初始倾角角度以研究不同的斜压项与RT不稳定诱导界面失稳的相互作用。同样利用高速纹影法对流场进行观测,为保证实验的准确性进行大量重复实验,得到流场发展图像。结果表明流体处于同种粘性比时,混合区扰动振幅增长趋势大致相同,混合区结构的发展方式也渐近一致。初始界面倾角增大,由于壁面的约束作用,混合区发生翻转的趋势增大,界面发生倾覆现象。(3)对实验中出现的变量进行了无量纲处理,发现混合区宽度与角度的增长规律,对混合区宽度增长进行拟合,发现了混合区增长速率与粘性比、初始界面倾角的关系。对混合区角度增长方式进行统计处理,得出了混合区角度随演化位移呈渐近线性关系。(4)利用片光技术搭建了PIV-PLIF同步测量技术,实验研究了流场中心界面流场内不同时刻处的速度-浓度分布,获得了流体粒子运动图与荧光图。利用Matlab编程语言对场内信息进行分析,得到了密度分布图等相关信息。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2019-03-01)

王涛,汪兵,林健宇,柏劲松,李平[4](2019)在《“反尖端”界面不稳定性数值计算分析》一文中研究指出利用可压缩多介质黏性流动和湍流大涡模拟代码(MVFT),在超算平台上对"反尖端"界面不稳定性及其诱发的湍流混合问题进行了大规模叁维数值模拟分析。数值模拟结果清晰地显示了冲击波加载界面后分解产生的冲击波、稀疏波、压缩波及其在SF6气体中的运动和相互作用,以及波多次加载界面的复杂过程,波和界面的每一次作用都会加速湍流混合区的发展和物质混合。"反尖端"界面受冲击波加载后发生反相而形成典型的大尺度壁面气泡和中心轴尖钉结构,该大尺度结构基本确定了湍流混合区的平均几何特征和包络范围而不依赖计算网格。高分辨率的计算网格下,捕捉到了更精细的小尺度湍涡结构和更强的湍流脉动,显示了湍流混合区所具有的复杂结构和特征。(本文来源于《高压物理学报》期刊2019年01期)

林健宇,王涛,柏劲松,汪兵,李季[5](2018)在《强激波作用下圆柱界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性研究》一文中研究指出强激波与气泡作用的问题是激波与气泡作用问题中缺乏研究的一类问题。传统的比热比恒定的气体模型和不考虑化学反应的假设不再适用,必须采用更为复杂的气体模型以及高温下空气的化学反应。在不考虑气体电离的前提下,本文针对空气中强激波与温度分层导致的圆柱形界面的相互作用开展了数值模拟研究。文中涉及到激波与轻气泡和重气泡作用两种情形。激波与轻气泡作用问题中,初始激波马赫数为8-11;激波与重气泡作用问题中,初始激波马赫数为6-9。计算程序为采用非结构自适应的二维有限体积程序。本文采用双温度模型模拟热非平衡气体,采用经典17步反应模型来模拟高温空气的化学反应。我们进行了叁种不同模式下的对比研究,包括量热完全气体(无振动能激发和化学反应)、热非平衡流(无化学反应)和完全的热化学非平衡流。分析对比了这叁种模式下的波系结构演化、物质界面运动规律、涡量生成机制和气泡温度的差异。这项研究揭示了气体振动能激发和化学反应在激波与气泡作用中的影响,加深了对强激波与气泡作用的认识。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

程则,彭杰[6](2018)在《考虑颗粒迁移的纳米流体液膜的界面不稳定性》一文中研究指出本文对纳米流体液膜流动进行分析,在考虑纳米流体中颗粒迁移及颗粒对导热率影响的基础上,首先推导纳米流体液膜Nusselt流动的隐式精确解,通过小参数展开得到显式表达的近似解,并与数值计算结果比较。对非定常的液膜流动,根据长波假设化简控制方程组形式,并在液膜厚度方向上积分得到积分形式的控制方程组。基于Nusselt流动的近似解采用IBL方法,假定液膜中各物理量在液膜厚度方向上的分布形式与Nusselt流动相似,从而求解得到各积分项。通过对积分形式的控制方程组进行数值计算,得到给定初始边界条件下该液膜流动的近似解,进一步给出纳米流体液膜内的颗粒分布、温度分布、速度分布与液膜厚度分布的关系,并借以研究纳米流体液膜的界面不稳定性。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

王维荣,李欣竹,赵信文,王翔,黄生洪[7](2018)在《基于二级轻气炮加载的锡/真空界面不稳定性实验研究》一文中研究指出研究极端条件下(高能量密度:压力>100GPa,温度>10000K),由Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性诱发的材料混合在惯性约束核聚变(ICF)领域具有重大的工程意义和学术价值。为揭示加载条件对金属界面RM不稳定性诱发湍流混合影响的基本物理机制,本研究以二级轻气炮作为加载手段,集成了闪光照相、高速摄影、多普勒探针测速(DPS)等先进测试技术,形成了研究极端条件下界面不稳定性的完整实验平台,并通过考核实验,验证了加载及各种测试系统的可行性、可靠性、以及系统防护的安全性,并在此基础上开展了系列不同加载强度的锡/真空界面不稳定性实验研究。特别是在加载速度为6.38 km/s的动态实验中(加载压力大于200 GPa)获得了初始正弦扰动为kh_0=0.21(λ=3mm,h0=0.1 mm)的锡样品扰动增长速度曲线,结合影像结果可以较精确地反演出扰动增长规律。实验表明,本研究集成的极端条件下界面不稳定性研究实验平台具备精细化定量研究各种动力学条件下界面扰动增长规律的能力,为进一步研究从非极端到极端动力学条件下界面失稳混合的物理机制奠定了基础。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

胡湘渝,N.A.Adams,王强[8](2018)在《液滴超声速气动破碎初期界面不稳定性》一文中研究指出针对液滴破碎问题,获得并揭示两相界面演化特征机理.采用数值模拟方法,观察了超声速条件下的液滴气动破碎初期的界面不稳定性.基于数值模拟结果和线性稳定性理论,综合分析表明, Rayleigh-Taylor不稳定性和Kelvin-Helmholtz不稳定性均对源于驻点和外环之间中段附近处的主导扰动产生作用.保持其他流动特性不变,降低K-H不稳定性的影响,对数值模拟进行了专门改进,进一步验证了前述结论.(本文来源于《气体物理》期刊2018年05期)

刘万海,于长平,黄玉梅,梅杨,叶文华[9](2018)在《Rayleigh-Taylor不稳定性弱非线性阶段界面效应对谐波的影响》一文中研究指出为了更好地理解不同空间坐标系下流体界面对Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性弱非线性阶段谐波的影响,文章采用3阶小扰动展开法,解析研究了球坐标空间经典RT不稳定性弱非线性阶段谐波的演化规律,并和柱坐标空间以及直角坐标空间相应结果进行了对比研究.当球坐标系和直角坐标系中RT不稳定性界面扰动波长相同,球坐标系中初始扰动半径为无穷大时(即球坐标下RT不稳定性初始扰动半径相对于扰动波长为无穷大时),球坐标下RT不稳定性前4次谐波的结果和直角坐标系下的相应结果相同.研究表明:由初始界面曲率引起的BellPlesset(BP)效应和空间效应(直角坐标空间、柱坐标空间和球坐标空间)对谐波发展有较大的影响.即在不同正交曲线坐标系下,不同曲率的流体界面效应对RT不稳定性谐波发展有较大的影响.对于柱坐标空间和球坐标空间,2阶对0次谐波的反馈加强了界面向内收缩.研究还表明:界面效应增加了2次谐波的负反馈,然而,对于基模和3次谐波却有不同的影响.(本文来源于《气体物理》期刊2018年03期)

赵凯歌,薛创,王立锋,叶文华,吴俊峰[10](2018)在《经典瑞利-泰勒不稳定性界面变形演化的改进型薄层模型》一文中研究指出激光惯性约束聚变(ICF)内爆靶丸通常采用多壳层组合结构设计,各壳层界面的流体力学不稳定性影响内爆加速和聚变点火,是ICF十分关心的问题.本文建立了描述任意Atwood数、任意初始界面分布Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性界面变形及非线性演化的薄层模型.通过分析薄层中流体微团的受力,得到了运动微分方程组,并在二维情况进行数值求解.在线性阶段,薄层模型描述的界面演变规律与模拟结果符合很好;在非线性阶段,薄层模型可以描述至"蘑菇"形结构,与数值模拟的结果很接近.目前薄层的RT不稳定性非线性解析理论研究仅限于弱非线性阶段,本工作发展的薄层解析理论能很好地研究薄层非线性"气泡-尖钉"发展过程.(本文来源于《物理学报》期刊2018年09期)

界面不稳定性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

极端冲击加载条件下的RM (Richtmyer-Meshkov)不稳定性在惯性约束核聚变领域有重要的学术价值和工程意义。宏观动力学方法受限于极端条件下的模型和参数准确性而难以直接应用,微观分子动力学方法则受限于计算量而难以直接模拟宏观尺度现象。为了解RM不稳定性微观与宏观规律之间的联系,采用基于嵌入原子多体势(EAM)的分子动力学方法模拟铜-氦微观尺度界面在极端冲击加载条件下(活塞冲击加载速度6~15 km/s)的RM不稳定性现象,对比文献提供的近似条件下宏观模拟结果发现,演化过程在唯象上完全相似。进一步比较了不同尺度(7.3~145.0 nm)、不同冲击加载速度(11.7~20.6 km/s)、不同初始界面扰动(扰动振幅与波长之比0.20~0.05)条件下振幅发展规律,发现在相同冲击动力条件和边界条件下,RM不稳定性的振幅增长规律在计算尺度范围内完全自相似,主要参数的变化特征符合理论预测。尽管理论模型因简化而存在一定偏差,但是微观模拟获得的振幅增长规律与宏观现象有相似的变化特征。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

界面不稳定性论文参考文献

[1].陈妍璐,谢玉仙,尚文强,张莹.流体界面不稳定性耦合作用的格子Boltzmann模拟[J].内燃机工程.2019

[2].丁雨,黄生洪.微观尺度下金属/气体界面RM不稳定性自相似现象的分子动力学模拟[J].高压物理学报.2019

[3].江荣宝.液-液斜界面Rayleigh-Taylor不稳定性粘性效应的实验研究[D].浙江理工大学.2019

[4].王涛,汪兵,林健宇,柏劲松,李平.“反尖端”界面不稳定性数值计算分析[J].高压物理学报.2019

[5].林健宇,王涛,柏劲松,汪兵,李季.强激波作用下圆柱界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[6].程则,彭杰.考虑颗粒迁移的纳米流体液膜的界面不稳定性[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[7].王维荣,李欣竹,赵信文,王翔,黄生洪.基于二级轻气炮加载的锡/真空界面不稳定性实验研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[8].胡湘渝,N.A.Adams,王强.液滴超声速气动破碎初期界面不稳定性[J].气体物理.2018

[9].刘万海,于长平,黄玉梅,梅杨,叶文华.Rayleigh-Taylor不稳定性弱非线性阶段界面效应对谐波的影响[J].气体物理.2018

[10].赵凯歌,薛创,王立锋,叶文华,吴俊峰.经典瑞利-泰勒不稳定性界面变形演化的改进型薄层模型[J].物理学报.2018

论文知识图

不同时刻数值纹影图(HLLC-HLL格式)不同时刻界面分布(Levelset函数零等...情况下不同时刻数值纹影图(HL...水下爆炸气泡在壁面的吸引下引起水射...干扰技术模型的模拟结果过电位对界面稳定性的影响

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