磁场对激光驱动Kelvin-Helmholtz不稳定性影响的二维数值研究

摘要

Kelvin-Helmholtz不稳定性(KHI)是流体和等离子体的基本物理过程, 广泛存在于自然、天体物理以及高能量密度物理现象中. 本文提出一种新的实验方案产生磁化KHI. 利用开源的FLASH模拟程序对激光驱动调制靶产生的KHI进行了二维的数值模拟, 考察和比较了KHI涡旋在毕尔曼自生磁场、外加磁场和无磁场情况下的演化. 模拟结果表明自生磁场在KHI演化过程中基本不会改变KHI涡旋的形貌, 而平行于流体方向的外加磁场对剪切流有致稳作用, 主要稳定长波扰动. 该研究结果可为在高能量密度激光装置中开展强磁环境下KHI实验提供理论指导.