Инициализация счета турбулентного перемешивания на основе уравнения для амплитуды возмущения

В.И. Козлов , И.В. Сапожников (Саров)

В одномерном приближении рассмотрено турбулентное перемешивание, возникающее вследствие неустойчивости Рихтмайера-Мешкова на контактной границе разноплотных газов. Представлены результаты расчетов с использованием стандартного и модифицированного вариантов модели Никифорова. В модифицированном варианте физически более корректно учитывается влияние пульсаций плотности и, в частности, выполняется предельный переход к случаю однокомпонентной несжимаемой среды, в которой пульсации плотности отсутствуют.

В случае стандартного варианта модели счет турбулентного перемешивания инициализировался заданием начальных значений пульсаций плотности в нескольких точках слева и справа от контактной границы. В модифицированном варианте задавались начальные значения кинетической энергии турбулентности и скорости диссипации энергии турбулентности, которые определялись в первом порядке теории возмущений. При этом начальная ширина зоны перемешивания и время начала счета турбулентного перемешивания задавались из условия достижения критического значения числа Рейнольдса, определенного по амплитуде возмущения и скорости ее роста. Указанные величины рассчитывались в автономных программных блоках, реализованных в методике ВИХРЬ.

 

1. Хинце И.О. Турбулентность, ее механизм и теория. - М.: Физматгиз, 1963 г.

2. Андронов В.А., Козлов В.И., Никифоров В.В., Разин А.Н., Юдин Ю.А. Методика расчета турбулентного перемешивания в одномерных течениях (методика ВИХРЬ). // Вопросы атомной науки и техники, сер.: Математическое моделирование физических процессов, 1994 г., вып. 2, стр. 59¸64.

3. Никифоров В.В. Турбулентное перемешивание на контактной границе разноплотных сред. // Вопросы атомной науки и техники, сер.: Теоретическая и прикладная физика, 1985 г., вып. 1, стр. 3¸8.

4. Иногамов Н.А., Демьянов А.Ю., Сон Э.Е. Гидродинамика перемешивания. - М.: издательство МФТИ, 1999 г.

5. F. Poggi, M.-H. Thorembey, G. Rodriguez Velocity measurements in gaseous mixtures induced by Richtmyer-Meshkov instability. // Physics of Fluids, v. 10, № 11, 1998, pp. 2698-2700.

6. Андронов В.А., Мешков Е.Е., Никифоров В.В. и др. Экспериментальное исследование и численное моделирование турбулентного перемешивания в одномерных течениях. // Доклады АН СССР, 1982 г., т. 264, № 1, стр. 76.