磁瑞利-泰勒不稳定性非线性演化数值模拟

作者：曹启伟; 肖德龙^*; 杨显俊; 王建国

来源：计算物理, 2021, 38(01): 5-15.

DOI：10.19596/j.cnki.1001-246x.8237

• 磁流体力学
• WENO有限差分格式
• 磁瑞利-泰勒不稳定性
• 线性稳定性
• 波模耦合

基于理想磁流体力学模型,采用5阶WENO有限差分格式结合磁场伪散度清除投影算法,发展二维数值模拟程序,利用线性理论对程序进行检验,在此基础上研究磁瑞利-泰勒(MRT)不稳定性非线性演化物理过程和发展规律。结果表明:垂直于加速度方向磁场在线性和非线性阶段对MRT扰动发展都有较强的制稳作用,而平行于加速度方向磁场在线性阶段对MRT扰动发展影响较小,但在MRT扰动非线性发展阶段会对由于流场变化产生的K-H不稳定性有显著的制稳作用,从而抑制总的扰动发展。在MRT非线性发展过程中,由于波模耦合相互作用,单模演化会产生高次谐波;双模演化会产生除基模和谐波以外的其他波模,其扰动幅度甚至超过基模;多模演化过程中发生逆级联过程,即短波长扰动逐渐向长波长扰动发展。

• 出版日期2021
• 单位中国工程物理研究院; 北京应用物理与计算数学研究所