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黏性、表面张力和磁场对Rayleigh-Taylor不稳定性气泡演化影响的理论分析

李源 罗喜胜

黏性、表面张力和磁场对Rayleigh-Taylor不稳定性气泡演化影响的理论分析

李源, 罗喜胜
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  • 采用理论分析的方法考察了磁场中非理想流体中Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性气泡的演化过程. 在与磁场垂直的平面中,综合考虑流体黏性和表面张力的影响,推导了二维非理想磁流体RT不稳定性气泡运动的控制方程组,给出了不同情况下气泡速度的渐近解和数值解,分析了流体黏性、表面张力和磁场对气泡发展的影响. 分析结果表明:流体黏性和表面张力能够降低气泡速度和振幅,即能够抑制RT不稳定性;而磁场对RT不稳定性的影响是由非线性部分引起的,并且磁场非线性部分的方向决定了磁场是促进还是抑制RT 不稳定性的发展.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-26
  • 修回日期:  2013-12-04
  • 刊出日期:  2014-04-05

黏性、表面张力和磁场对Rayleigh-Taylor不稳定性气泡演化影响的理论分析

  • 1. 中国科学技术大学近代力学系, 先进推进实验室, 合肥 230026

摘要: 采用理论分析的方法考察了磁场中非理想流体中Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性气泡的演化过程. 在与磁场垂直的平面中,综合考虑流体黏性和表面张力的影响,推导了二维非理想磁流体RT不稳定性气泡运动的控制方程组,给出了不同情况下气泡速度的渐近解和数值解,分析了流体黏性、表面张力和磁场对气泡发展的影响. 分析结果表明:流体黏性和表面张力能够降低气泡速度和振幅,即能够抑制RT不稳定性;而磁场对RT不稳定性的影响是由非线性部分引起的,并且磁场非线性部分的方向决定了磁场是促进还是抑制RT 不稳定性的发展.

English Abstract

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