Instabilitate Richtmyer-Meshkov

Instabilitatea Richtmyer-Meshkov apare între două medii continue în contact de densitate diferită atunci când interfața experimentează un impuls de accelerație, de exemplu, în timpul trecerii unei unde de șoc . Dezvoltarea instabilității începe cu o perturbare de amplitudine mică, care crește inițial liniar cu timpul. În plus, instabilitatea capătă un caracter neliniar odată cu amestecarea substanțelor.

Instabilitatea Richtmyer-Meshkov este cazul limitativ al instabilității Rayleigh-Taylor , când o forță constantă este înlocuită cu un impuls scurt.

Robert Richtmyer a prezis teoretic posibilitatea dezvoltării acestui tip de instabilitate [1] , iar Evgeny Meshkov a fost primul care a implementat-o ​​experimental [2] .

Istorie

Apariția unui flux turbulent în spatele frontului undei de șoc în anumite condiții a fost prezisă în 1960 de RD Richtmyer. El a luat în considerare problema matematică a trecerii unei unde de șoc prin limita de contact a două fluide incompresibile. Mici perturbații sinusoidale periodice cu amplitudinea a 0 și lungimea de undă L au fost luate ca perturbație inițială la limită . Robert Richtmyer a considerat doar cazul trecerii unei unde de șoc de la materia ușoară la materia grea în conformitate cu conceptele fizicii de dezvoltare a instabilității Rayleigh-Taylor , când fluxul instabil crește doar atunci când accelerația este direcționată de la lumină la materie grea, iar în sens invers limita rămâne stabilă. După 9 ani, fizicianul sovietic Yevgeny Meshkov nu numai că a confirmat experimental concluzia lui Richtmyer, dar a arătat și în experimentele sale că un flux instabil are loc atunci când o undă de șoc trece dintr-o substanță grea într-un plămân, ceea ce nu a fost raportat de matematicianul american. De exemplu, materialele din nucleele stelelor, cum ar fi cobaltul-56 din supernova SN 1987A , au apărut mai devreme decât se aștepta, ceea ce a fost o dovadă a amestecării ca urmare a instabilității Richtmyer-Meshkov.

Exemple

Modelele de instabilitate care iau în considerare proprietățile fizice ale modurilor de mediu și de accelerație pot fi utilizate pentru a îmbunătăți teoriile gazodinamice ale dezvoltării perturbațiilor neliniare pe suprafața unei discontinuități tangenţiale.

Semnificația practică este determinată de posibilitatea utilizării rezultatelor la planificarea experimentelor în spațiu, la analiza datelor obținute cu ajutorul navelor spațiale și, de asemenea, în studiile de laborator privind crearea condițiilor observate în resturile de supernova.

Vezi și

Note

  1. Richtmyer R. D. Taylor instability in a shock acceleration of compressible fluids // Communications on Pure and Applied Mathematics 13 , 297-319 (1960).
  2. Meshkov E.E. Instabilitatea interfeței dintre două gaze accelerată de o undă de șoc // ​​Izv. Academia de Științe a URSS, MZhG. Nr. 5, 1969, p. 151-158.

Link -uri

Link- uri externe