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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
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。基于数值模拟的精细控制计算实验发挥着关键补充作用，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。
关键词： 里希特迈尔-梅什科夫不稳定性、瑞利-泰勒不稳定性、惯性约束聚变、湍流混合、高能量密度物理、开尔文-亥姆霍兹不稳定性
更新于2025-09-12 10:27:22
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[美国机械工程师学会（ASME）2018年第五届美欧流体工程分会联合夏季会议 - 加拿大魁北克省蒙特利尔（2018年7月15日星期日）] 第一卷：流动控制与主动控制；仿生流体力学；边界层与高速流动；流体工程教育；能量转换与混合中的传输现象；湍流；涡动力学；直接数值模拟/大涡模拟及混合雷诺平均-大涡模拟方法；流固耦合；风能流体动力学；气泡、液滴与气溶胶动力学——高密度分层条件下光学流动研究中的折射率匹配技术
摘要： 在密度分层环境中进行的湍流混合是实验湍流研究中的一个具有挑战性的任务。当将粒子图像测速（PIV）等光学测量技术应用于分层液体时，通常的做法是将两种密度不同但折射率相同的溶液混合。这样可以抑制因流体混合而产生的光偏转/畸变。虽然折射率图像匹配（RIM）技术早在20世纪70年代末就已开发，但在本研究之前，尚未有报道能突破4%的密度比限制。在本研究中，基于多组分体系变化行为的方法论使得RIM技术能够适用于密度差异更大的溶液。通过采用水、异丙醇和甘油的三元组合，利用湍流浮力射流实验验证了该方法的适用性，实现了8.6%的折射率匹配密度比（Krohn等人，2018）。测量采用高精度同步的PIV/PLIF系统进行，并从湍流统计量的角度对结果进行了定性比较。
关键词： PIV（粒子图像测速技术）、密度分层、折射率匹配、PLIF（平面激光诱导荧光技术）、湍流混合
更新于2025-09-09 09:28:46