流体界面失稳的时空演化及其不稳定性机理研究

摘要

多相流体界面的扰动增长呈现复杂的时空特性,涉及了线性、非线性和湍流混合等演化阶段,广泛存在于不可压缩和可压缩流动中,相互联系而又显著不同.围绕微纳尺度流动和激波诱导界面流动开展了实验和理论研究工作,取得系列创新性研究成果:提出了多介质微细射流产生的新方法,获得了流体界面演化的精细结构和复杂过程,得到了界面扰动传播的不稳定模态及其参数域;建立了复合射流和带电射流统一的线性不稳定性理论分析方法,阐明了多种作用力的竞争机制;发展了不同形状初始气体界面产生技术,研制了多套汇聚激波管,实现了激波诱导界面不稳定性的实验观测;获得了汇聚激波和反射激波作用下不同流体界面的动力学特征,揭示了流体界面时空演化规律和不稳定性机理.下一步将继续采用实验和理论相结合的方法,针对典型的复杂界面流动开展深入的不稳定性机理研究,旨在解决多介质界面演化和耦合、界面扰动增长调控以及极端条件下湍流混合等关键科学问题.