Исследование неустойчивости точечного взрыва в численном эксперименте
Ктиторов В. М., Мельцас В. Ю.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов. Тезисы докл. Междунар. математич. конф 1997. Вып.1. С. 27.
Проблема поиска случаев неустойчивого развития точечного взрыва в идеальном газе была реально сформулирована в 80-х годах. Тогда с помощью применения автомодельного подхода к решению линеаризованных двумерных уравнений гидродинамики было показано [1,2], что при показателях адиабаты газа, близких к единице (< 1,20), на фронте такого взрыва реализуется неустойчивость типа Рэлея-Тейлора, т.е. сжатый ударной волной в тонкую плотную оболочку газ тормозится налетающим на фронт потоком относительно низкоплотного гaзa.
Трудность экспериментального подтверждения существования этой неустойчивости и, с другой стороны, важность этого результата, как с принципиальной точки зрения, так и с точки зрения астрофизических приложений обусловили стремление проверки этого результата в численном эксперименте.
В данной работе рассмотрено развитие двумерных возмущений во взрыве с одним из близких к единице значений (1,15) показателя адиабаты.
В качестве начальных значений были заданы различные наборы двумерных возмущений: - с номерами гармоники n = 2,4,8,16;- их линейные комбинации;- в виде пузыря на оси.
В результате расчетов:
1. Показано, что независимо от начальных условий режим развития возмущений за небольшое время (увеличение радиуса ударной волны в 3-4 раза) приобретает автомодельный характер с. дальнейшим развитием в соответствии с [1,2].
2. Исследован количественно процесс последующего (с ростом амплитуды возмущений) разрушения линейного автомодельного режима [1,2] с переходом к турбулизации. Найдены критические амплитуды возмущений, после которых режим развития возмущений приобретает нелинейный характер.
1. Ктиторов В.М. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Теоретическая и прикладная физика. 1984. Вып. 2(2). С. 28.
2. Ryu D. and Vishniac Е.Т. // Astrophys. J. 1987. Vol. 313. P. 820. Vishniac E.T. and Ryu D. // Ibid. 1989. Vol. 337. P. 917.
|
Русский | 
