激波诱导界面失稳的几何效应

      Richtmyer-Meshkov不稳定性(RMI)是两种不同流体的界面上的初始扰动在激波冲击后引发的增长。从加载的角度来看，RMI可以被认为是Rayleigh-Taylor不稳定性(RTI)的脉冲变体。以前关于RMI的研究主要关注由平面冲击波引起的，即平面几何中的RMI。到目前为止，由汇聚/发散冲击引起的RMI(即汇聚/发散几何中的RMI)虽然与自然界和应用更相关，但却很少受到关注，特别是，对汇聚/发散RMI的实验研究很少，主要原因在于这类实验存在巨大困难。

      首先报告由平面、汇聚和发散冲击单模界面引起的RMI。比较发现几何汇聚促进了不稳定增长，而几何发散抑制了不稳定增长。还发现汇聚RMI比平面RMI涉及更强的非线性，而发散RMI对应更弱的非线性。汇聚和发散RMI都存在明显的界面减速，导致RT不稳定/稳定，并进一步促进/抑制扰动增长。

      然后，我们分别在平面、汇聚和发散几何形状下研究了各种类型的SF6气层的RMI。结果表明，对于所有三种几何形状，层内的来回反射波主导早期不稳定增长，而界面耦合主导后期增长。对于平面RMI，发现层内的稀疏波促进了第一个界面的不稳定增长，而压缩波抑制了第二个界面的不稳定增长。对于汇聚RMI，第一界面的初始扰动可以通过扭曲的透射激波传递到第二界面，导致早期阶段相当大的界面耦合。波对发散RMI的影响比平面和汇聚RMI更明显。此外，在发散几何中运动的气层由于几何发散而逐渐变薄，从而表现出越来越强的界面耦合效应。内外界面之间的相位差是影响层从早期(通过来回反射波)到后期(通过界面耦合)演化的关键因素。

      最后，报告将给出未来发展展望。

      罗喜胜，中国科学院力学研究所所长，中国科学技术大学讲席教授、博士生导师，享受国务院特殊津贴专家。1994年和1997年在中国科学技术大学获得学士和硕士学位，2004年在荷兰埃因霍温工业大学获得博士学位，同年在德国亚琛工业大学从事博士后研究工作，2008年回国在中国科学技术大学任教授，2016年获得国家杰青资助。研究方向为实验流体力学，长期围绕核聚变能源、高超声速飞行器等国家重大需求开展工作，针对极端流动条件产生和极端流动机理等关键科学技术问题，取得了一系列具有国际影响力的研究进展，相关研究结果在本领域顶级期刊J. Fluid Mech.、Phys. Rev. Lett.等，发表SCI论文100多篇，以第一完成人获教育部自然科学奖二等奖、中国力学学会自然科学奖二等奖等。担任中国力学学会理事，激波与激波管专委会主任委员，《中国科学：物理 力学 天文》（中英文版）、《实验流体力学》及《气体物理》副主编、《Matter and Radiation under Extremes》及《力学进展》编委等。