平面弱激波加載下球形氣泡的RM不穩(wěn)定性演化的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、平面弱激波加載單個(gè)球形氣泡的實(shí)驗(yàn)研究在Richtmyer-Meshkov不穩(wěn)定性系列研究中具有特殊的意義;球形氣泡界面具有典型的三維特征和大的振幅波長(zhǎng)比，有助于了解Richtmyer-Meshkov不穩(wěn)定作用機(jī)理，對(duì)于驗(yàn)證數(shù)值模擬工作的有效性和發(fā)展理論研究都很有幫助。
　　本文采用高速攝影和煙霧顆粒染色相結(jié)合的方法，開展了輕氣體和重氣體球形氣泡界面在弱激波加載下演化變形過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文的主要工作集中在以下幾個(gè)方面:

2、
　　1)對(duì)煙霧顆粒染色方法進(jìn)行了探索。解決了輕氣體氣泡和重氣體氣泡實(shí)驗(yàn)染色的技術(shù)難點(diǎn);實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明煙霧顆粒的示蹤效果很好的滿足了實(shí)驗(yàn)要求，這也是首次將煙霧顆粒染色方法引入到此類實(shí)驗(yàn)。
　　2)對(duì)球形界面形成方法進(jìn)行了探索，尋找到了能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求的肥皂泡溶液制備方法。生成的肥皂泡接近理想的球形，對(duì)混有煙霧顆粒測(cè)試氣體能起有效的阻隔作用，并使破裂時(shí)間延長(zhǎng)。
　　3)通過(guò)高速攝影結(jié)合煙霧顆粒染色的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)弱激波加載下

3、輕氣體和重氣體球形氣泡界面的演化過(guò)程進(jìn)行直接測(cè)量。實(shí)驗(yàn)分別觀察到了輕氣體氣泡和重氣體氣泡演化發(fā)展中的典型界面變形特征，并首次在弱激波加載球形氣泡界面的實(shí)驗(yàn)研究中直接辨別了渦環(huán)的幾何形態(tài)。
　　4)對(duì)輕氣體氣泡演化中部分特征尺寸進(jìn)行了定量分析，提出了輕氣體氣泡總體長(zhǎng)度的線性部分的增長(zhǎng)率主要與激波馬赫數(shù)相關(guān)的觀點(diǎn)，并指出線性部分的增長(zhǎng)率是理想的校驗(yàn)數(shù)值模擬程序的定量參數(shù)。
　　5)提出了一個(gè)可以用來(lái)預(yù)測(cè)背風(fēng)渦環(huán)高度增長(zhǎng)規(guī)律的公式