Analizando el fenómeno Richtmyer-Meshkov desencadenado por burbujas de gas ligero triangular hacia adelante: una perspectiva numérica
Autores: Singh, Satyvir; Msmali, Ahmed Hussein
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Analizando el fenómeno Richtmyer-Meshkov desencadenado por burbujas de gas ligero triangular hacia adelante: una perspectiva numérica
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Investigación numérica
Fenómenos Richtmyer-Meshkov
Ondas de choque
Burbujas de gas
Ecuaciones de Euler
Número de Atwood
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, presentamos una investigación numérica para elucidar la dinámica compleja de los fenómenos de Richtmyer-Meshkov (RM) iniciados por la interacción de ondas de choque con burbujas de gas ligero de forma triangular hacia adelante. La burbuja triangular está llena de gas neón, helio o hidrógeno, y está rodeada de gas nitrógeno. Se consideran tres números de Mach de choque diferentes: y 1.41. Para las simulaciones numéricas, se resuelve un sistema bidimensional de ecuaciones de Euler compresibles para flujos de gas de dos componentes utilizando la técnica de Galerkin discontinuo modal explícito de alta fidelidad. Para la validación, los resultados numéricos se comparan con los resultados experimentales existentes y se encuentran en buen acuerdo. El modelo numérico explora el impacto del número de Atwood en los mecanismos subyacentes de la burbuja triangular hacia adelante inducida por el choque, abarcando aspectos como la evolución del flujo, las características de las ondas, la formación de chorros, la generación de vorticidad, las características de la interfaz y los diagnósticos integrales. Además, se analizan los impactos de las fuerzas de choque y los números de Atwood positivos en la evolución del flujo. Las perspectivas obtenidas desde este punto de vista numérico mejoran nuestra comprensión de los fenómenos de RM desencadenados por burbujas de gas ligero triangulares hacia adelante, con implicaciones para diversas aplicaciones en ingeniería, astrofísica e investigación de fusión.
Descripción
En este documento, presentamos una investigación numérica para elucidar la dinámica compleja de los fenómenos de Richtmyer-Meshkov (RM) iniciados por la interacción de ondas de choque con burbujas de gas ligero de forma triangular hacia adelante. La burbuja triangular está llena de gas neón, helio o hidrógeno, y está rodeada de gas nitrógeno. Se consideran tres números de Mach de choque diferentes: y 1.41. Para las simulaciones numéricas, se resuelve un sistema bidimensional de ecuaciones de Euler compresibles para flujos de gas de dos componentes utilizando la técnica de Galerkin discontinuo modal explícito de alta fidelidad. Para la validación, los resultados numéricos se comparan con los resultados experimentales existentes y se encuentran en buen acuerdo. El modelo numérico explora el impacto del número de Atwood en los mecanismos subyacentes de la burbuja triangular hacia adelante inducida por el choque, abarcando aspectos como la evolución del flujo, las características de las ondas, la formación de chorros, la generación de vorticidad, las características de la interfaz y los diagnósticos integrales. Además, se analizan los impactos de las fuerzas de choque y los números de Atwood positivos en la evolución del flujo. Las perspectivas obtenidas desde este punto de vista numérico mejoran nuestra comprensión de los fenómenos de RM desencadenados por burbujas de gas ligero triangulares hacia adelante, con implicaciones para diversas aplicaciones en ingeniería, astrofísica e investigación de fusión.