Study of the growth and development of a particle-laden richtmyer-meshkov instability using high order methods

Abstract

La inestabilidad de Richtmyer-Meshkov (RM) ocurre cuando dos fluidos de distintas densidades son sometidos a una gran aceleración en una dirección opuesta al gradiente de densidades. Para resolver las ecuaciones de Navier-Stokes suponemos un flujo compresible en un dominio cerrado en dos dimensiones. Por un lado, iniciamos el código con una nube de partículas simulando un 4% en volumen y con velocidad inicial nula. Por otro lado, inicializamos la fase gaseosa de acuerdo con una onda de choque con un valor de Mach de 2.8. En el flujo acelerado tras el paso de la onda de choque, parecen dos tipos de inestabilidades de RM: una de ellas es gobernada por los fenómenos de baroclinidad, relacionada con los gradientes de presión y densidad; la otra se encuentra en la fase de partículas, en la cual, al no tener un gradiente de presión, no debería seguir la baroclinidad. En este trabajo mostramos los efectos y similitudes tanto cuantitativas como cualitativas del desarrollo de la fase no baroclínica de la inestabilidad de RM en la fase gaseosa. Palabras clave: Richtmyer-Meshkov, Inestabilidad, partículas, CFD, baroclinidad.