Richtmyer-Meshkov nestabilita

Richtmyer-Meshkovova nestabilita nastává mezi dvěma kontaktujícími se spojitými médii různé hustoty, když rozhraní zažije zrychlovací impuls, například při průchodu rázové vlny . Vývoj nestability začíná poruchou s malou amplitudou, která se zpočátku lineárně zvyšuje s časem. Nestabilita dále získává nelineární charakter míšením látek.

Richtmyer-Meshkovova nestabilita je limitujícím případem Rayleigh-Taylorovy nestability , kdy je konstantní síla nahrazena krátkým impulsem.

Robert Richtmyer teoreticky předpověděl možnost rozvoje tohoto druhu nestability [1] a Evgeny Meshkov byl první, kdo ji experimentálně implementoval [2] .

Historie

Vznik turbulentního proudění za čelem rázové vlny za určitých podmínek předpověděl v roce 1960 RD Richtmyer. Uvažoval o matematickém problému průchodu rázové vlny kontaktní hranicí dvou nestlačitelných tekutin. Malé periodické sinusové poruchy s amplitudou a 0 a vlnovou délkou L byly brány jako počáteční poruchy na hranici . Robert Richtmyer uvažoval pouze o případu přechodu rázové vlny z lehké do těžké hmoty v souladu s koncepcemi fyziky vývoje Rayleigh-Taylorovy nestability, kdy nestabilní proudění roste pouze tehdy, když zrychlení směřuje ze světla do těžkou hmotu a v opačném směru zůstává hranice stabilní. Sovětský fyzik Jevgenij Meshkov po 9 letech nejen experimentálně potvrdil Richtmyerův závěr, ale také ve svých pokusech ukázal, že nestabilní proudění nastává při přechodu rázové vlny z těžké látky do plic, což americký matematik neuvedl. Například materiály v jádrech hvězd, jako je kobalt-56 ze supernovy SN 1987A , se objevily dříve, než se očekávalo, což bylo důkazem míšení v důsledku Richtmyer-Meshkovovy nestability.

Příklady

Modely nestabilit, které berou v úvahu fyzikální vlastnosti prostředí a režimy zrychlení, lze použít ke zlepšení plynodynamických teorií vývoje nelineárních poruch na povrchu tečné diskontinuity.

Praktický význam je dán možností využití výsledků při plánování experimentů ve vesmíru, při analýze dat získaných pomocí kosmických lodí a také při laboratorních studiích vytváření podmínek pozorovaných ve zbytcích supernov.

Viz také

Poznámky

  1. Richtmyer R. D. Taylor nestabilita při rázovém zrychlení stlačitelných tekutin // Communications on Pure and Applied Mathematics 13 , 297-319 (1960).
  2. Meshkov E.E. Nestabilita rozhraní mezi dvěma plyny urychlenými rázovou vlnou // ​​Izv. Akademie věd SSSR, MZhG. č. 5, 1969, str. 151-158.

Odkazy

Externí odkazy