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冲击波诱导电离界面加速效应研究
【机构】 中国科学技术大学工程科学学院；
【摘要】 采用基于电子力场势函数的分子动力学方法,模拟了极端冲击压缩(22.5～78.75 km/s)下Li/H2界面的演化过程。计算结果表明,在极端冲击压缩条件一下,激波压缩会导致物质电离,由于电子/离子的扩散差异,激波附近出现电荷分离区,进而诱导出现附加电场。通过沿激波传播方向进行一维电荷统计和理论分析,发现在激波强度一定的情况下,随着激波的运动,电荷分离区的强度和宽度在整个过程中基本保持恒定,与激波强度正相关;进一步对电荷分布进行积分,得到由电荷分离引起的附加电场沿冲击波传播方向的变化,统计分析了附加电场影响下金属/气体界面附近金属侧物质产生的加速度随时间的变化,发现附加加速过程呈脉冲形态,满足Rayleigh模型。通过计算拟合,得到该模型的关键参数与初始冲击加载速度的关系,导出电离诱导附加电场引起界面金属侧物质附加加速度的经验计算公式;同时,从一维电荷分布模型出发,推导出微观界面加速度的理论公式,结果与Rayleigh模型一致。
【关键词】 极端条件；
电荷分离；
Richtmyer-Meshkov不稳定性；
加速度；
分子动力学；
【基金】 国家自然科学基金(资助号:U1530125);科学挑战专题(TZ2016001)的支持
- 【会议录名称】 第十九届中国空气动力学物理气体动力学学术交流会摘要集
- 【会议名称】第十九届中国空气动力学物理气体动力学学术交流会
- 【会议时间】2019-07-25
- 【会议地点】中国甘肃张掖
- 【分类号】O354.5
- 【主办单位】中国空气动力学学会物理气体动力学专业委员会