リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性(RMI)は、密度が異なる2種類の流体が瞬間的に加速されたときに発生します。通常、これは 衝撃波 の通過によって起こります。不安定性 の発生は、最初は振幅の小さい摂動から始まり、時間とともに線形的に増大します。その後、非線形状態に移行し、軽い流体が重い流体に浸透する場合は気泡が現れ、重い流体が軽い流体に浸透する場合はスパイクが現れます。最終的にはカオス状態に達し、2種類の流体が混ざり合います。
この不安定性は、レイリー・テイラー不安定性 の衝撃加速限界とみなすことができる。[ 1 ]
磁気流体力学において 理想的な磁気流体力学 (MHD)における分散関係は 以下のとおりです。
( ω 2 − 2 k ∥ 2 / β ) ( ω 4 − ( 2 / β + 1 ) k 2 ω 2 + 2 k ∥ 2 k 2 / β ) = 0 {\displaystyle (\omega ^{2}-2k_{\parallel }^{2}/\beta )(\omega ^{4}-(2/\beta +1)k^{2}\omega ^{2}+2k_{\parallel }^{2}k^{2}/\beta )=0}
Hall MHDの場合:
( ω 2 − 2 k ∥ 2 / β ) ( ω 4 − ( 2 / β + 1 ) k 2 ω 2 + 2 k ∥ 2 k 2 / β ) − 2 d s 2 k ∥ 2 k 2 ω 2 ( ω 2 − k 2 ) / β = 0 {\displaystyle {\displaystyle (\omega ^{2}-2k_{\parallel }^{2}/\beta )(\omega ^{4}-(2/\beta +1)k^{2}\omega ^{2}+2k_{\parallel }^{2}k^{2}/\beta )-2d_{s}^{2}k_{\parallel }^{2}k^{2}\omega ^{2}(\omega ^{2}-k^{2})/\beta =0}}
QMHDの場合:
( ( 1 + 2 / β c 2 ) ω 2 − 2 k ∥ 2 / β ) ( ( 1 + 2 / β c 2 ) ω 4 − ( 2 / β + 1 ) k 2 ω 2 + 2 k ∥ 2 k 2 / β ) − 2 d s 2 k ∥ 2 k 2 ω 2 ( ω 2 − k 2 ) / β = 0 {\displaystyle {\displaystyle {\displaystyle ((1+2/\beta c^{2})\omega ^{2}-2k_{\parallel }^{2}/\beta )((1+2/\beta c^{2})\omega ^{4}-(2/\beta +1)k^{2}\omega ^{2}+2k_{\parallel }^{2}k^{2}/\beta )-2d_{s}^{2}k_{\parallel }^{2}k^{2}\omega ^{2}(\omega ^{2}-k^{2})/\beta =0}}}
例 慣性閉じ込め核融合 ターゲットの爆縮中、低温のD - T 燃料層を囲む高温のシェル材料は衝撃加速される。この不安定性は磁化ターゲット核融合 (MTF)でも見られる。[ 5 ] シェル材料と燃料の混合は望ましくなく、RMIによって増幅される微細な欠陥や不規則性を最小限に抑える努力がなされている。
スクラムジェットエンジン における超音速燃焼は、燃料がより微細な液滴に分裂することで燃料と酸化剤の界面が強化されるため、RMI(急速金属イオン注入)の恩恵を受ける可能性がある。また、爆燃から爆轟への遷移 (DDT)過程の研究では、RMIによって誘発される火炎加速が爆轟を引き起こす可能性があることが示されている。
参考文献 ↑ Zhou, Ye (2021年9月). "Rayleigh–TaylorおよびRichtmyer–Meshkov不安定性:スケールを巡る旅" . Physica D: Nonlinear Phenomena . 423 132838. Bibcode : 2021PhyD..42332838Z . doi : 10.1016/j.physd.2020.132838 . hdl : 10871/124449 . 2022年 7月15日 取得 . ↑ Richtmyer, Robert D. (1960). "圧縮性流体の衝撃加速におけるテイラー不安定性" . Communications on Pure and Applied Mathematics . 13 (2): 297– 319. doi : 10.1002/cpa.3160130207 . ↑ Meshkov, E. E (1969). "衝撃波によって加速された2つの気体の界面の不安定性". Soviet Fluid Dynamics . 4 (5): 101– 104. Bibcode : 1969FlDy....4e.101M . doi : 10.1007/BF01015969 . S2CID 123494913 . ↑ 「リヒトマイヤー・メシュコフの不安定性」 。 ↑ 「溶融鉛シェルの崩壊によるガス空洞の崩壊とリヒトマイヤー・メシュコフ不安定性について」ヴィクトリア・スポニツキー他、ジェネラル・フュージョン社、2013年 Mikaelian, Karnig O. (1985-01-01). "成層流体におけるリヒトマイヤー・メシュコフ不安定性" . Physical Review A . 31 (1). American Physical Society (APS): 410– 419. Bibcode : 1985PhRvA..31..410M . doi : 10.1103/physreva.31.410 . ISSN 0556-2791 . PMID 9895490 . S2CID 21139629 .
外部リンク ウィスコンシン州衝撃波管研究所 リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性における新たなタイプの界面進化 LLNLにおける間接駆動ICFターゲット物理学の最近の進歩 リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性によって誘発される流れ場における爆轟の発生 水素-空気混合気における高速爆燃および限界爆轟の伝播 キノコ+ヘビ:リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性の可視化 2次元リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性に対する共役フィルタ振動低減(CFOR)スキーム アリゾナ大学におけるリヒトマイヤー・メシュコフ不安定性に関する実験( 2006年12月30日、 Wayback Machine に アーカイブ済み)