激波界面Richtmyer-Meshkov（RM）不稳定性是惯性约束聚变(ICF)、超声速燃烧以及超新星爆炸中的重要流动现象。在ICF中，RM不稳定性会影响靶丸的压缩及中心处热斑的形成，造成点火失败。在超声速燃烧中，RM不稳定性可促进燃料和氧化剂的混合。在超新星爆炸中，RM不稳定性可以影响恒星的生命演化历程。汇聚RM不稳定性及其诱发的湍流混合成为近期该领域的研究热点。
力学所高温气体动力学国家重点实验室可压缩湍流课题组近期针对柱形及球形汇聚六氟化硫（SF6）/氮气(N2)界面 RM不稳定性诱导的湍流混合进行了大规模数值研究，利用自主开发的OpenCFD软件，在中科先导1号等国产超级计算机上进行了高达百亿网格规模（总网格21483,核心计算区网格20483）的隐式大涡模拟,获得了柱形及球形汇聚RM不稳定性诱导的后期湍流混合详细过程，给出了几何效应对混合层发展及后期湍流混合特性的影响规律及机理，深化了对RM不稳定性及后期湍流混合的认识。
图 柱形（左）及球形（右）RM不稳定性不同时刻SF6质量分数等值面
该工作以“Statistical characteristics of turbulent mixing in spherical and cylindrical converging Richtmyer–Meshkov instabilities” 为题发表在Journal of Fluid Mechanics杂志。研究得到了国家重点研发计划 ( 2019YFA0405300, 2016YFA0401200)和自然科学基金 (91852203, 12072349)项目的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1017/jfm.2021.818