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题名多模态瑞利-泰勒不稳定性的离散玻尔兹曼数值研究
被引量：1
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作者
陈璐
赖惠林
林传栋
李德梅
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机构
福建师范大学数学与统计学院
福建师范大学福建省分析数学及应用重点实验室
福建师范大学福建省应用数学研究中心
中山大学中法核工程与技术学院
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期140-150,I0003,共12页
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基金
国家自然科学基金(51806116,11875001)
福建省自然科学基金(2021J01652,2021J01655)。
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文摘
瑞利-泰勒(Rayleigh-Taylor,RT)不稳定性广泛存在于自然界和工程领域,认清RT不稳定性演化过程中的物理机理具有重要的理论意义和实用价值。本文利用离散玻尔兹曼方法模拟了可压缩流体的RT不稳定性现象,并利用该方法对界面连续的随机多模初始扰动的可压缩RT不稳定性进行了数值研究。研究结果表明,在温度梯度的影响下,与热通量相关的热力学非平衡强度呈现先增大后减小的趋势;在热扩散作用下,界面上的热力学非平衡强度先减小后增大,继而影响热力学非平衡区域的占比,使之呈现相同的变化趋势。最后,分析了全局平均热力学非平衡强度随时间的演化规律,发现在宏观物理量梯度和热力学非平衡面积的共同作用下,全局平均热力学非平衡强度先增后减,最后趋于稳定。不仅如此,热力学非平衡区域面积的增大(减小)会增强(减弱)热力学非平衡的强度;同时,物质界面物理量梯度的增大(减小)对全局平均热力学非平衡强度也有相同的影响,二者相互作用、相互竞争。
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关键词
瑞利-泰勒不稳定性
离散玻尔兹曼方法
统计物理
粗粒化建模
非平衡效应
动理学建模
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Keywords
Rayleigh-Taylor instability
discrete Boltzmann method
statistical physics
coarse-grained modeling
non-equilibrium effects
kinetic modeling
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分类号
O359
[理学—流体力学]
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