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界面张力对Rayleigh-Taylor不稳定性的影响

夏同军 董永强 曹义刚

界面张力对Rayleigh-Taylor不稳定性的影响

夏同军, 董永强, 曹义刚
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  • 将具有简单速度势的Layzer模型和Zufiria模型推广至非理想流体情况, 并分别利用这两种模型研究了界面张力对Rayleigh-Taylor不稳定性的影响. 首先得到了两种模型下气泡的渐近速度和渐近曲率的解析表达式; 其次系统研究了界面张力对气泡的渐近速度和渐近曲率的影响; 最后将两种模型进行了比较, 并将气泡的渐近速度和数值模拟进行了比较. 研究表明: 界面张力压低了气泡的速度, 但对曲率没有影响; 利用简单速度势的Layzer模型所得的气泡的渐近速度比复杂速度势的Layzer模型的值小, 但是比Zufiria模型的值大; 当阿特伍德数等于1时, 简单速度势的Layzer模型和复杂速度势的Layzer模型给出的结果一致.
    • 基金项目: 河南省科技厅自然科学基金(批准号: 112300410151)和河南省教育厅自然科学基金(批准号: 12A140012, 13A140658)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-05
  • 修回日期:  2013-07-27
  • 刊出日期:  2013-11-05

界面张力对Rayleigh-Taylor不稳定性的影响

  • 1. 郑州大学物理工程学院, 郑州 450001;
  • 2. 甘肃民族师范学院物理与水电系, 合作 747000;
  • 3. 许昌学院电信学院, 许昌 461000
    基金项目: 

    河南省科技厅自然科学基金(批准号: 112300410151)和河南省教育厅自然科学基金(批准号: 12A140012, 13A140658)资助的课题.

摘要: 将具有简单速度势的Layzer模型和Zufiria模型推广至非理想流体情况, 并分别利用这两种模型研究了界面张力对Rayleigh-Taylor不稳定性的影响. 首先得到了两种模型下气泡的渐近速度和渐近曲率的解析表达式; 其次系统研究了界面张力对气泡的渐近速度和渐近曲率的影响; 最后将两种模型进行了比较, 并将气泡的渐近速度和数值模拟进行了比较. 研究表明: 界面张力压低了气泡的速度, 但对曲率没有影响; 利用简单速度势的Layzer模型所得的气泡的渐近速度比复杂速度势的Layzer模型的值小, 但是比Zufiria模型的值大; 当阿特伍德数等于1时, 简单速度势的Layzer模型和复杂速度势的Layzer模型给出的结果一致.

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