Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://hit-conf.imec.msu.ru/2012/abstracts/ENIN_R.doc Дата изменения: Sun Jun 14 09:31:57 2015 Дата индексирования: Sat Apr 9 23:31:10 2016 Кодировка: koi8-r

Влияние на развитие неустойчивости Рэлея-Тэйлора отражённых волн


В.В. Кривец, Е.И. Чеботарёва, С.Н. Титов, А.Н. Алёшин


Энергетический Институт им. Г.М.Кржижановского, Москва


При ускоренном движении контактной границы двух сред возникают условия
для гидродинамических неустойчивостей Рихтмайера-Мешкова (РМ) и Рэлея-
Тэйлора (РТ), которые вызывают перемешивание. В данной работе
экспериментально исследуется эволюция области перемешивания газов под
действием отражённых волн сжатия, которые первоначально создавали условия
неустойчивости РТ. Эксперименты проводились на трубе квадратного сечения
[1], где волны сжатия распространялись перед фронтом пламени, движущимся
ускоренно, причём отражённые волны проходили из тяжёлого газа в лёгкий.
Возмущения начальной зоны перемешивания создавались с помощью плоской
выдвигающейся пластины. Исследовались зоны для двух комбинаций газов:
лёгкая нестехиометрическая водородно-кислородная смесь перемешивалась с
тяжёлым аргоном или двуокисью углерода. В экспериментах варьировалось
расстояние от начального положения области перемешивания до торца трубы,
что влияло на протяжённость цуга отражённых волн сжатия, а значит и
длительности воздействия тормозящего импульса на контактную границу.
Найдено, что чем короче цуг тормозящих волн сжатия, тем быстрее растёт
толщина зоны перемешивания. Этот рост происходит после перефазировки
возмущений, как и в случае развития неустойчивости РМ, вызванного ударной
волной. При достаточном удалении торца в отражённой волне успевает
сформироваться слабый ударный скачок. На рисунке показаны
интерферометрические кадры, развития перемешивания в течение 1 мс между
смесью и CO2 для одного из положений торца трубы.

|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

Получено, что после перефазировки различные возмущения, принадлежащие
одной контактной зоне, растут с одинаковыми скоростями. Это согласуется с
результатом работы [2], выполненной на ударной трубе.
Проведено сравнение безразмерных скоростей роста толщины зоны
перемешивания, в зависимости от числа Атвуда, с результатами из [3], [4].
Чем короче тормозящий импульс, тем лучше совпадение со значениями
безразмерных скоростей из [3]. В тоже время, перемешивание между
несжимаемыми жидкостями [4] на стадии замедления происходит гораздо
медленнее, чем в сжимаемом случае.
Для получения газодинамических параметров течения в области вне зоны
перемешивания был проведён одномерный расчёт на лагранжевой сетке,
согласованный с реальными экспериментами по траектории движения контактной
зоны.
Работа выполнена при поддержке Российского Фонда Фундаментальных
Исследований (проект 10-08-00533).

ЛИТЕРАТУРА.

1. S. Zaytsev, V. Krivets, I. Mazilin, S. Titov, E. Chebatareva, V.
Nikishin, V. Tishkin, S. Bouquet, J.-F. Haas. Evolution of the Rayleigh-
Taylor instability in the mixing zone between gases of different densities
in a field of variable acceleration. Laser and Particle Beams , 2003, 21,
393-402.
2. E. Leinov, G. Malamud , Y. Elbaz, L. Levin, G. Ben-Dor, D. Shvarts, O.
Sadot. Experimental and numerical investigation of the Richtmyer-Meshkov
instability under re-shock conditions. Journal of Fluid Mechanics, 2009,
626, 449-475.
3. С.Г. Зайцев, В.В. Кривец, С.Н. Титов, Е.И. Чеботарёва. Взаимодействие
отраженной ударной волны с областью перемешивания на поздних стадиях
развития. Труды конференции 4-е Забабахинские Научные Чтения, 1995, с.454-
460.
4. Yu. Kucherenko, A. Pylaev, V. Murzakov, V. Popov, V.Savel'ev, A.
Tyaktev, O. Komarov. Experimental Investigation into the Rayleigh-Taylor
turbulent mixing evolution under shock effects. Proceedings of 7th IWPCTM,
St. Petersburg, Russia, 1999, 68-74.