Observed transition from Richtmyer-Meshkov jet formation through feedout oscillations to Rayleigh-Taylor instability in a laser target
本文报道了激光驱动冲击波在塑料靶自由波纹后表面触发的流体动力学扰动演化的实验研究。在亚兆巴冲击压力下，在非加速靶中观察到表现出Richtmyer-Meshkov型不稳定性发展的平面射流。当冲击压力超过1毫巴时，观察到振荡的波纹膨胀波，随后是后表面扰动到烧蚀前沿的“馈出”和瑞利-泰勒不稳定性的发展，这打破了加速的目标。
2012-07-30 physics.plasm-ph
Relativistic effects on the Richtmyer-Meshkov instability
对Richtmyer-Meshkov（RM）不稳定性的相对论效应的理论和数值分析揭示了新的和潜在的非常有用的效果。我们发现，与非相对论的情况下，RM不稳定性的增长率强烈依赖于状态方程的流体，打开的可能性推断状态方程的RM不稳定性的实验观察。与非相对论的情况相反，我们还发现，在流体速度的临界值以上，由于洛伦兹因子，不稳定性的增长率反直觉地降低，并且在超相对论极限中消失，因为粒子的速度接近光速。这两种效应可能证明对前沿应用非常有用，例如研究夸克-胶子物质的状态方程和设计快速点火惯性约束聚变（ICF）方案。我们进行了线性稳定性分析，以表征不稳定性，为任意状态方程，并实施数值模拟，研究在非线性制度的不稳定性，使用状态方程的理想气体。此外，基于数值结果，我们提出了一个一般的表达式，表征的长期演变的不稳定性。
2013-09-02 astro-ph.HE physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Richtmyer - Meshkov instability in a spherical target with density variation
本文用拉格朗日方程研究了球靶中由密度变化引起的Richtmyer-Meshkov（RM）不稳定性引起的不稳定流体界面的运动。在惯性约束聚变（ICF）过程中，在球形靶芯内，氘氚（DT）燃料的密度比气态DT燃料的密度增加了1000倍。本文将[PRA，84-Mikaelian & Lindl]中的密度变化特征推广到球面几何中，由于会聚激波的撞击，扰动界面将是非球面的，从而导致密度在径向和极角上的变化。我们已经表明，扰动表面的界面随时间减少，达到一个最小值，然后踢回逐渐增加。随着扰动半径的减小，密度增加，并达到对应于扰动半径的最小值的最大值。这就是ICF内爆过程中密度特性的实际情况。我们的分析工作的基础上的数值结果显示出良好的定性协议与一些实验以及模拟结果。
2011-09-25 physics.plasm-ph
Resistive Diffusion in Magnetized ICF Implosions: Reduced Magnetic Stabilization of the Richtmyer Meshkov Instability
本文以冰-烧蚀层界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性为例，研究磁化ICF内爆中电阻扩散对磁稳定化的削弱作用，发现该界面电阻过大导致磁场无法有效抑制扰动增长，而热点边缘的Rayleigh-Taylor增长中电阻仅为次要效应。
2023-11-07 physics.plasm-ph
Development of nonlinear two fluid interfacial structures by combined action of Rayleigh-Taylor, Kelvin-Helmholtz and Richtmyer-Meshkov instabilities:Oblique shock
研究了由于Rayleigh-Taylor不稳定性和Kelvin-Helmholtz不稳定性的联合作用或由于Richtmyer-Meshkov不稳定性和Kelvin-Helmholtz不稳定性的联合作用而产生的气泡和尖峰等两种流体界面结构的非线性演化。使用雷泽模型的分析表达式的渐近值的组合增长率在这两种情况下获得的尖峰和泡沫。然而，如果上覆流体的密度较低，则界面扰动以不同的方式表现。取决于与开尔文-亥姆霍兹不稳定性相关的速度剪切的大小，气泡和尖峰振幅可能同时单调增长（不稳定性）或随时间振荡，或者可能发生这样的情况，即当尖峰变陡时，气泡倾向于波动。在斜激波的情况下，由于激波的法向分量引起的Richtmyer-Meshkov不稳定性和由于其平行分量在两流体界面上产生的速度剪切引起的Kelvin-Helmholtz不稳定性的联合作用，不稳定性增长率--而不是表现为正激波的$t \rightarrow \infty$那样的$1/t$，渐近地趋向于穗峰值高度生长速度$\sim \sqrt{\frac{5(1+A_{T})}{16(1-A_{T})}(Δv)^2}$，其中$Δv $是速度切变，$A_T$是阿特伍德数。这种结果的含义与生成的尖峰流体射流在天体物理方面进行了讨论。
2010-10-06 physics.plasm-ph
Richtmyer-Meshkov Instability of an Imploding Flow with a Two-Fluid Plasma Model
数值研究了无初始磁场作用下圆柱形轻/重密度界面的双流体（离子和电子）等离子体Richtmyer-Meshkov不稳定性。改变德拜长度尺度，我们研究电子和离子流体之间的耦合的影响。当耦合变强时，电子被限制为与离子共同移动，并且所产生的演化类似于流体动力学中性流体的情况。在电子和离子之间发生的电荷分离导致自生电磁场。结果表明，当电子和离子之间的耦合较弱时，Biermann电池效应主导了磁场的产生。除了在流动减速过程中的瑞利-泰勒稳定效应外，界面还被诱导的时空变化的洛伦兹力加速。结果，扰动发展成瑞利-泰勒不稳定性，导致扰动振幅与流体动力学情况相比有所增强。
2020-02-29 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
On the fundamentals of Richtmyer-Meshkov dynamics with variable acceleration
里希特迈尔-梅什科夫不稳定性（RMI）在自然界和科学技术中扮演着重要的角色，从超新星和聚变到超燃冲压发动机和纳米制造。正则Richtmyer-Meshkov不稳定性是由定常冲击和脉冲加速度引起的，而在现实环境中，加速度通常是可变的。本文研究了由加速度引起的具有幂律时间依赖性的RMI问题，并应用群论解决了经典问题。对于早期动力学，我们发现RMI增长率依赖于初始条件，并表明它是免费的加速参数。对于晚期动力学，我们找到了一个连续族的正则渐近解，包括它们的曲率、速度、傅立叶振幅和界面剪切，并研究了解的稳定性。对于每一个解决方案，界面动力学是直接链接到界面剪切，和非平衡速度场具有强烈的流体运动界面附近，有效地没有运动的散装。最快稳定解的准不变性表明RMI中的非线性相干动力学的特征在于两个宏观尺度-波长和振幅，与观测结果非常一致。我们阐述了新的理论基准的实验和模拟，并提出了一个假设的粘性效应在界面非线性RMI的作用。
2019-02-04 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Passive freeze-out of the Richtmyer-Meshkov instability
Imperial College London（帝国理工学院）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；ESRF - The European Synchrotron（欧洲同步辐射装置）；Technion–Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；First Light Fusion Ltd.（第一束聚变有限公司）
本研究通过在正弦靶表面制造亚表面空洞，首次实验观察到Richtmyer-Meshkov不稳定性在低压模拟条件下的被动冻结，通过将单个冲击波转化为较弱冲击波序列，抑制不稳定性增长超过70%。
2026-02-24 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Effect of viscosity and surface tension on the growth of Rayleigh -Taylor instability and Richtmyer-Meshkov instability induced two fluid inter-facial nonlinear structure
研究了粘性阻力和表面张力对Rayleigh -Taylor不稳定性和Richtmyer-Meshkov不稳定性引起的非线性双流体界面结构的影响，粘性和表面张力对流体不稳定性起重要作用。可以看出，气泡高度的尖端的终端增长率的抑制的大小仅取决于通过其气泡上升和界面的表面张力的上部（较密）流体的粘性系数。但关于尖峰，它表明，在无粘流体尖峰不保持终端，但接近自由降落作为阿特伍德数A的增加。在这方面存在定性的协议与模拟结果也与一些早期的理论结果。粘度可明显地降低自由降落速度，并且随着粘度的增加，趋于使其终止。从描述尖峰时间发展的相关非线性方程的数值积分获得的结果支持上述观察。
2011-06-07 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Deterministic and stochastic properties of self-similar Rayleigh-Taylor mixing induced by space-varying acceleration
Rayleigh-Taylor界面混合在自然界和技术中的广泛过程中具有至关重要的作用。在大多数情况下，瑞利-泰勒动力学是由变加速度引起的，而现有的大量研究集中在分别称为经典瑞利-泰勒和经典里希特迈尔-梅什科夫动力学的恒定和脉冲加速度的情况下。在这项工作中，我们考虑瑞利-泰勒混合引起的变加速度与幂律依赖的空间坐标在加速度方向。我们应用群论和动量模型来寻找自相似RT混合的确定性渐近解。我们进一步用随机过程扩充动量模型，数值研究了涨落对宽参数区域自相似混合统计性质的影响。我们揭示了自相似混合可以是Rayleigh-Taylor型和Richtmyer-Meshkov型，这取决于加速指数。我们进一步找到了分离Rayleigh-Taylor型混合和Richtmyer-Meshkov型混合的临界指数值，并确定了表征Rayleigh-Taylor型混合和Richtmyer-Meshkov型混合的不变量.
2019-02-12 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The Richtmyer-Meshkov Instability of Thermal, Isotope, and Species Interfaces in a five-moment multi-fluid plasma
The University of Queensland（昆士兰大学）
本研究采用多流体等离子体模型，模拟了热、组分、同位素界面的里希特迈耶-梅什科夫不稳定性，发现不同界面演化差异显著，电子流体密度比及离子-电子耦合程度是关键影响因素。
2026-10-09 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Plasma kinetics: Discrete Boltzmann modelling and Richtmyer-Meshkov instability
该研究提出等离子体动力学离散玻尔兹曼模型，兼具磁流体动力学与热力学非平衡行为描述能力，通过基准验证并应用于RMI研究，揭示了磁场对非平衡效应的阶段性影响及界面反转判据。
2024-04-15 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.comp-ph
An exact Riemann solver based solution for regular shock refraction
本文研究了平面激波在斜向密度不连续面上折射的经典问题。当激波撞击密度不连续时，它发生折射，在流体动力学的情况下，出现3个信号。规则折射意味着这些信号在一个点相遇，称为三相点。在从顶壁反射后，由于局部Kelvin-Helmholtz不稳定性，接触不连续变得不稳定，导致接触表面卷起并发展Richtmyer-Meshkov不稳定性。我们提出了一个精确的黎曼求解器为基础的解决方案来描述初始自相似折射相，通过它我们可以量化的涡沉积在接触界面上。我们调查的效果，一个垂直的磁场和量化如何增加一个垂直的磁场的接触界面上的涡量沉积略下常数阿特伍德数。我们预测波型过渡，与实验，冯诺依曼激波折射理论，并与网格自适应代码AMRVAC进行数值模拟。这些模拟也描述了Richtmyer-Meshkov不稳定性的后期阶段。
2009-04-17 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Enhanced Dissipation Rate of Magnetic Field in Striped Pulsar Winds by the Effect of Turbulence
在这封信中，我们报告了波印廷通量主导流（如蟹状星云脉冲星风）激波后区域磁场耗散的湍流加速。我们已经进行了二维电阻相对论磁流体力学模拟的亚音速湍流驱动的Richtmyer-Meshkov不稳定性的波印廷通量占主导地位的流在脉冲星风的冲击波阵面。我们发现，湍流拉伸电流片，这大大提高了磁场的耗散，并且大部分的初始磁场能量在几个涡流翻转时间内耗散。我们还发展了一个简单的解析模型，磁场的湍流耗散与我们的模拟吻合得很好。分析模型表明，即使在小电阻率极限下，耗散率也不依赖于电阻率。我们的发现可能会缓解蟹状星云脉冲星风星云的σ-问题。
2012-06-11 astro-ph.HE physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Laser astrophysics experiment on the amplification of magnetic fields by shock-induced interfacial instabilities
激光实验正在成为天文学研究的一种新工具，补充了观测和理论建模。在超新星爆炸的冲击波阵面上观测到局部强磁场。实验证实和识别的物理机制，这一观测是非常重要的理解的星际介质的演变。然而，在实验室中处理流体动力学不稳定性与环境磁场之间的相互作用一直是具有挑战性的。在这里，我们开发了一个实验平台来研究磁化Richtmyer-Meshkov不稳定性（RMI）。测得的生长速度与线性理论一致，磁场放大与RMI生长相关。我们的实验首次在天体物理条件下验证了与激波诱导界面不稳定性相关的磁场湍流放大现象。磁化等离子体中基本过程的实验解释在各种情况下，如聚变等离子体和行星科学中通常是必不可少的。
2021-08-26 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Linear Stability of an Impulsively Accelerated Density Interface in an Ideal Two-Fluid Plasma
在理想双流体等离子体模型的框架下，研究了Richtmyer-Meshkov（RM）不稳定性的线性演化。双流体等离子体运动方程被分离成一个基态和一组线性化方程的扰动的演变。基于无量纲德拜长度参数$d_{D,0}$，区分带电物种之间的不同耦合机制。当$d_{D,0}$很大时，离子和电子之间的耦合足够小，使得诱导的洛伦兹力非常弱，并且两种物质作为两种单独的流体演化。当$d_{D,0}$较小时，耦合较强，感应的洛伦兹力足够强，使得离子和电子的状态差被该力迅速减小。因此，离子和电子紧密耦合，像一种流体一样演化。的时间动态分为两个阶段：早期阶段，其中电子前驱波是普遍的，和后离子冲击界面相互作用阶段，在此期间的RM不稳定性表现出来。我们还研究了最初施加的磁场的影响，其特征在于由无量纲参数$β_0$的流向。对于离子冲击界面相互作用后的短时间内，生长速率是相似的不同的初始磁场强度。随着时间的推移，观察到由于磁场的不稳定性的抑制。生长速率显示具有与离子或电子回旋频率相关的频率的振荡。由于涡量被输运远离界面，不稳定性被抑制。
2021-11-27 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
