柱状汇聚激波冲击单模气体界面的实验研究

作     者：李阳 丁举春 翟志刚 司廷 LI Yang;DING Ju-chun;ZHAI Zhi-gang;SI Ting

作者机构：中国科学技术大学近代力学系先进推进实验室合肥230027 

出 版 物：《实验力学》 (Journal of Experimental Mechanics)

年 卷 期：2017年第32卷第6期

页      面：733-740页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(11272308 11302219和NSAF U1530103) 

主　　题：柱状汇聚激波 Richtmyer-Meshkov不稳定性 单模界面 高速纹影法 

摘      要：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。