Ablative Rayleigh–Taylor instability in the limit of an infinitely large density ratio

Paul Clavin; Christophe Almarcha

doi:10.1016/j.crme.2005.03.005

Ablative Rayleigh–Taylor instability in the limit of an infinitely large density ratio

Presented by: Paul Clavin

Paul Clavin ¹ ; Christophe Almarcha ¹

¹ Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre, UMR 6594, CNRS-universités d'Aix-Marseille I & II, 49, rue Joliot-Curie, BP 146, technopôle de château-Gombert, 13384 Marseille cedex 13, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 333 (2005) no. 5, pp. 379-388.

Abstract
Résumé

The instability of ablation fronts strongly accelerated toward the dense medium under the conditions of inertial confinement fusion (ICF) is addressed in the limit of an infinitely large density ratio. The analysis serves to demonstrate that the flow is irrotational to first order, reducing the nonlinear analysis to solve a two-potential flows problem. Vorticity appears at the following orders in the perturbation analysis. This result simplifies greatly the analysis. The possibility for using boundary integral methods opens new perspectives in the nonlinear theory of the ablative RT instability in ICF. A few examples are given at the end of the Note.

Dans les conditions de la fusion par confinement inertiel (FCI), on montre que l'écoulement associé à un front d'ablation fortement accéléré en direction du milieu dense est potentiel à l'ordre dominant de la limite infini du rapport de densité. La vorticité apparaît à l'ordre suivant de l'analyse en perturbation et l'étude non linéaire se réduit à celle d'un problème à deux potentiels de vitesse. Ce résultat simplifie grandement l'analyse et met l'étude des instabilités hydrodynamiques du front d'ablation en FCI sur de nouvelles bases en permettant l'utilisation de méthodes intégrales de frontières. Quelques exemples sont données à la fin de cette Note.

Received: 2005-02-17
Accepted: 2005-03-18
Published online: 2005-04-28

DOI: 10.1016/j.crme.2005.03.005

Keywords: Fluid mechanics, Rayleigh–Taylor instability, Ablation fronts, Inertial confinement fusion
Mots-clés : Mécanique des fluides, Instabilité de Rayleigh–Taylor, Fronts d'ablation, Fusion par confinement inertiel

Author's affiliations:

Paul Clavin ¹; Christophe Almarcha ¹

¹ Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre, UMR 6594, CNRS-universités d'Aix-Marseille I & II, 49, rue Joliot-Curie, BP 146, technopôle de château-Gombert, 13384 Marseille cedex 13, France

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TY  - JOUR
AU  - Paul Clavin
AU  - Christophe Almarcha
TI  - Ablative Rayleigh–Taylor instability in the limit of an infinitely large density ratio
JO  - Comptes Rendus. Mécanique
PY  - 2005
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Paul Clavin; Christophe Almarcha. Ablative Rayleigh–Taylor instability in the limit of an infinitely large density ratio. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 333 (2005) no. 5, pp. 379-388. doi : 10.1016/j.crme.2005.03.005. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2005.03.005/

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