磁流体中的内爆流体力学不稳定性

本项目由磁流体力学方程组出发，研究磁场环境下多层流体中的内爆流体力学不稳定性，包括法向磁场环境下多层流体中Rayleigh-Taylor（RT）不稳定性与Richtmyer-Meshkov（RM）不稳定性的研究、横向和法向磁场环境下多层流体中Kelvin-Helmholtz（KH）不稳定性的研究；研究粘滞、表面张力等效应对多层流体中内爆流体力学不稳定性的影响，包括粘滞效应对多层流体中RT和RM不稳定性的影响、粘滞和表面张力效应对多层流体中KH不稳定性的影响；研究磁场环境下可压缩流体中的RM不稳定性，包括横向和法向磁场环境下可压缩流体中的RM不稳定性。

内爆流体力学不稳定性包括Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性、Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性和Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性。这三种不稳定性在惯性约束核聚变和超新星爆发等天文现象都扮演着重要的角色。. 本项目完成的主要工作之一是系统的研究了多层流体中的内爆流体力学不稳定性，具体内容包括：多层流体中的KH不稳定性；平行磁场环境下多层流体中的RT和KH不稳定性；垂直磁场环境下多层流体中的RT、KH和RM不稳定性；粘滞效应对多层流体中RT不稳定性的影响；粘滞效应对多层流体中RM不稳定性的影响；粘滞和表面张力效应对多层流体中KH不稳定性的影响等。这些问题的研究，为我们提供了一种可以计算任意密度分布情况下的内爆流体力学不稳定性演化的方法。. 本项目已完成的另外一个主要内容是，开展了可压缩磁流体中的RM不稳定性的研究，包括平行磁场和垂直磁场环境下可压缩流体中的RM不稳定性。这部分研究，在一定程度上将RM不稳定性理论由流体领域拓展到磁流体领域。. 研究过程中，在完成原计划的基础上，我们对研究内容进行了拓展。我们研究了KH不稳定性、RT不稳定性与磁热不稳定性三者的相互作用；各向异性耗散效应对RT不稳定性和磁热不稳定性的影响；各向同性等离子体中重力效应与各向异性无碰撞等离子体中热流效应对磁旋转不稳定性的影响。同时，我们开展了磁旋转不稳定性和撕裂模不稳定性的研究，得到了一系列结果。这些结果，加深了我们对于惯性约束核聚变及天体物理等方面的理解，对实验室等离子体和聚变等离子体都有着一定的理论指导作用。