Архив номеров

Для описания эволюции поверхности раздела двух несмешивающихся сред вводится уравнение для функции объемной фракции, а эффект кривизны поверхности раздела учитывается с помощью "континуальной" модели силы поверхностного натяжения. Приведены результаты численного решения задачи неустойчивости Рэлея-Тейлора с различным перепадом плотности (ρ₁/ρ₂) на поверхности раздела, в том числе и для реальных случаев, где имеются данные измерений. Эволюция неустойчивости на начальном этапе не зависит от ρ₁/ρ₂ и согласуется с линейной теорией Тейлора, затем (при ρ₁/ρ₂<5) наблюдается спиралевидное развитие неустойчивости Кельвина-Гельмгольца. При ρ₁/ρ₂<2 картина развития неустойчивости сохраняется симметричной до значительных моментов времени, тогда как с ростом ρ₁/ρ₂ усиливается асимметрия. Поверхностное натяжение, как и вязкость, приводит к демпфированию роста возмущений неустойчивости Рэлея-Тейлора и вторичных мелкомасштабных нерегулярностей поверхности раздела.