Richtmyer-Meshkov instabilitás

A Richtmyer-Meshkov instabilitás két egymással érintkező , különböző sűrűségű folytonos közeg között fordul elő , amikor az interfész gyorsulási impulzust tapasztal, például lökéshullám áthaladásakor . Az instabilitás kialakulása egy kis amplitúdójú perturbációval kezdődik, amely kezdetben lineárisan növekszik az idő múlásával. Továbbá az instabilitás az anyagok keveredésével nemlineáris jelleget kap.

A Richtmyer-Meshkov instabilitás a Rayleigh-Taylor instabilitás korlátozó esete , amikor az állandó erőt egy rövid impulzus váltja fel.

Robert Richtmyer elméletileg megjósolta az ilyen típusú instabilitás kialakulásának lehetőségét [1] , és Jevgenyij Meshkov volt az első, aki ezt kísérletileg megvalósította [2] .

Történelem

A lökéshullám eleje mögött bizonyos körülmények között turbulens áramlás kialakulását RD Richtmyer 1960-ban jósolta meg. Megfontolta a lökéshullám két összenyomhatatlan folyadék érintkezési határán való áthaladásának matematikai problémáját. Kis periodikus szinuszos zavarokat a 0 amplitúdóval és L hullámhosszal vettünk kezdeti perturbációnak a határon . Robert Richtmyer csak a lökéshullám könnyű anyagból nehéz anyagba való átmenetének esetét vette figyelembe a Rayleigh-Taylor instabilitás kifejlődésének fizika fogalmai szerint, amikor az instabil áramlás csak akkor növekszik, ha a gyorsulás a fényről a nehéz anyagra irányul. nehéz anyag, és ellenkező irányban a határ stabil marad. 9 év elteltével a szovjet fizikus Jevgenyij Meshkov nemcsak kísérletileg erősítette meg Richtmyer következtetését, hanem kísérletei során azt is kimutatta, hogy instabil áramlás lép fel, amikor egy lökéshullám átmegy egy nehéz anyagból a tüdőbe, amit az amerikai matematikus nem számolt be. Például a csillagok magjában lévő anyagok, mint például az SN 1987A szupernóvából származó kobalt-56 , a vártnál korábban jelentek meg, ami a Richtmyer-Meshkov instabilitás következtében kialakult keveredés bizonyítéka volt.

Példák

A közeg és a gyorsulási módok fizikai tulajdonságait figyelembe vevő instabilitási modellek segítségével javíthatóak a nemlineáris zavarok kialakulásának gázdinamikai elméletei egy érintőleges diszkontinuitás felületén.

A gyakorlati jelentőségét az határozza meg, hogy az eredmények felhasználhatók-e az űrben végzett kísérletek tervezése során, az űrhajók segítségével nyert adatok elemzésekor, valamint a szupernóva-maradványokban megfigyelt feltételek megteremtésére irányuló laboratóriumi vizsgálatok során.

Lásd még

Jegyzetek

  1. Richtmyer R. D. Taylor instabilitása összenyomható folyadékok lökésgyorsításában // Communications on Pure and Applied Mathematics 13 , 297-319 (1960).
  2. Meshkov E.E. A két gáz közötti interfész instabilitása lökéshullámmal felgyorsítva // ​​Izv. Szovjetunió Tudományos Akadémia, MZhG. 5. szám, 1969, p. 151-158.

Linkek

Külső linkek