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粗?；Ｄ庥胪牧骰旌?|| 高能量密度物理与惯性约束聚变实验中的激光驱动湍流

DOI：10.1017/CBO9781316480243.011 出版年份：2016 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 湍流运动中小尺度对初始分离物质的混合，是许多研究计划（如惯性约束聚变、超新星内爆与爆炸、燃烧，以及工程、地球物理和天体物理学中的诸多应用）中至关重要却常被忽视的环节。在典型研究场景中，我们重点关注材料界面扰动（即由瑞利-泰勒不稳定性、里克特-梅什科夫不稳定性及开尔文-亥姆霍兹不稳定性分别驱动的浮力、激波和剪切诱导不稳定性）所引发的相互渗透、流体动力学不稳定性及混合现象的细节机理。实验室观测通常只能提供复杂非线性三维物理过程的有限综合测量数据，导致诸多细节与机制尚未阐明?；谑的Ｄ獾木缚刂萍扑闶笛榉⒒幼殴丶钩渥饔?，能揭示潜在动力学规律。通过实验室与计算研究的协同开展，结合分析框架开发、验证与确认指标体系构建以及不确定性量化工作，可确立模型的可预测性。
作者： Brian M. Haines，Fernando F. Grinstein，Leslie Welser–Sherrill，James R. Fincke
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

这项工作的总体目标是探究我们能在多大程度上预测高能量密度物理（HEDP）和惯性约束聚变（ICF）领域中宏观尺度与亚网格尺度的湍流混合现象。

研究成果

该章节总结指出，在强冲击高能量密度条件下对激光驱动再冲击与剪切实验的模拟研究，有助于更深入地理解由瑞利-泰勒（RM）和开尔文-亥姆霍兹（KH）不稳定性驱动的材料混合现象。模拟验证基于实验与模拟射线照相数据的直接对比，并辅以光谱分析。分析表明：诸如自相似性和各向同性等湍流特征，仅在其他特征（如去相关、特征涡量分布及综合湍流动能）显著衰减后才会完全形成。

研究不足

技术及应用方面的限制包括：湍流对初始条件具有固有的敏感性；在实验表征数据有限的情况下难以准确建模初始条件；以及在模拟中解析所有相关时空尺度和材料界面所需的巨大计算成本。

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