Исследования гидродинамических неустойчивостей…

Мешков Е. Е. / Под редакцией доктора физ.-мат. наук А. В. Певницкого

Исследования гидродинамических неустойчивостей в лабораторных экспериментах

Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2006. – 139 с., ил. ISBN 5-9515-0069-9

Гидродинамические неустойчивости границы сред разной плотности – неустойчивость Рэлея – Тейлора (гравитационная неустойчивость) и неустойчивость, индуцируемая ударной волной (неустойчивость Рихтмайера – Мешкова), – имеют обширный круг приложений в физике высоких плотностей энергии, астрофизике и других областях науки и техники.
В книге дан обзор результатов исследований этих неустойчивостей в лабораторных экспериментах методами, развиваемыми в течение последних 40 лет в Российском федеральном ядерном центре – ВНИИЭФ и в последние годы – в учебно-исследовательской гидродинамической лаборатории в Саровском государственном физико-техническом институте (СарФТИ). Эти методы основаны на применении лабораторных импульсных источников энергии: сжатый газ, детонирующие газовые смеси; электрический взрыв в сочетании с тонкопленочными газовыми моделями в ударных трубах разных типов и студневыми моделями. Наряду со сведениями, опубликованными ранее в различных (порой труднодоступных) источниках, приведены оригинальные результаты.
Книга рассчитана, в первую очередь, на аспирантов и студентов физиков, вычислительных математиков, занимающихся вопросами нелинейной физики, инерционного термоядерного синтеза. Она также будет полезна всем, кто интересуется проблемами гидродинамической неустойчивости и турбулентности.

Категория:

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Неустойчивость Рэлея – Тейлора
1.1. Основные понятия
1.2. Экспериментальные методы исследования
1.2.1. Метод студней
1.2.2. Метод жидких слоев
1.3. Начальные возмущения. Линейная и нелинейная стадии развития
1.3.1. Периодическое двумерное возмущение. Стадии развития возмущения
1.3.2. Локальные возмущения
1.3.3. Разнодинамичность как источник начальных возмущений. Возмущения давления на неустойчивой границе слоя
1.3.4. Изломы неустойчивой границы как источник начальных возмущений
1.4. Турбулентное перемешивание
1.5. Развитие неустойчивости Рэлея – Тейлора в цилиндрической и сферической геометрии
1.6. Развитие неустойчивости Рэлея – Тейлора в средах с прочностью
1.7. Влияние турбулентного перемешивания на динамику слоистых систем
1.8. Развитие неустойчивости Рэлея–Тейлора на границе слоя диспергированной среды

Глава 2. Неустойчивость контактной границы, ускоряемой ударной волной
2.1. Основные понятия
2.2. Методы исследования неустойчивости, индуцированной ударной волной. Ударные трубы
2.3. Развитие возмущений ударных волн и волн разрежения. Нелинейные эффекты
2.4. Развитие возмущений границы раздела двух газов, ускоряемой стационарной ударной волной
2.5. Турбулентное перемешивание на границе двух газов, ускоряемой ударными волнами. Структура зоны турбулентного перемешивания
2.6. Особенности развития неустойчивости границы двух газов, ускоряемой нестационарной ударной волной. Ацетиленовая ударная труба

Глава 3. Гидродинамические неустойчивости и турбулентное перемешивание в некоторых практических задачах
3.1. Снижение взрывных нагрузок
3.2. Тушение пламени аэровзвесью диспергированной воды
3.3. Получение смеси диспергированной жидкости с газом при помощи поршневой машины
Приложение: Оценка параметров течения в ударной трубе методом P–u-диаграмм
Литература