单模态Richtmyer-Meshkov不稳定性数值模拟

摘要

采用VOF (volume of fluid)方法和PPM (piecewise parabolic method)方法,发展了可用于可压缩多介质粘性流体动力学问题的数值模拟方法MVPPM (multi-viscous-fluid piecewise parabolic method).利用MVPPM对多个具有不同初始扰动振幅的二维和三维单模态Richtmyer-Meshkov (RM)不稳定性模型进行了数值计算,并和理论模型的计算结果进行了比较.结果显示无论二维还是三维情况,当初始扰动振幅相对于波长较小的时候,计算的扰动振幅和增长率和理论模型的计算结果一致.当初始扰动波长不变而振幅逐渐增大时,界面振幅和增长率也逐渐增大.对于具有相同初始扰动的情况,三维计算结果在线性段和二维计算结果相同,但是在非线性段比二维结果大,说明非线性和三维效应在RM 不稳定性发展过程中起着重要作用。