2019年5月9日
阿林达姆·班纳吉(Arindam Banerjee)是北京大学机械工程与力学副教授利哈伊大学，探索材料在挑战性环境中的动力学。欧洲杯足球竞彩他和他的团队已经开发了一些设备，用来有效地检测在高加速度和离心力作用下的流体和其他材料的动力学。欧洲杯足球竞彩
这些是三维初始扰动的实验图像。(图片来源:Arindam Banerjee)
一个感兴趣的领域是瑞利-泰勒不稳定性，当密度和压力梯度相反方向形成不稳定层结时，发生在密度不同的材料之间。欧洲杯足球竞彩
“在地心引力面前?”或者任何加速场?这两种材料就像‘欧洲杯足球竞彩手指’一样互相渗透，”Banerjee说。
根据Banerjee，对不稳定性的理解主要限于流体（气体或液体）。关于加速固体的不确定性的发展并不高。短时间尺度和加速固体的大量测量保留使得这种材料非常困难。
班纳吉和他的团队已经成功地描述了在加速度下弹塑性材料和轻材料之间的界面。他们知道不稳定的开始是什么?或“不稳定性阈值”?与振幅(扰动)和波长(波峰之间的距离)的大小有关。他们的结果显示，对于二维和三维扰动(或运动)，原始振幅和波长的减少创造了一个更稳定的界面，从而提高了不稳定所必需的加速度。
这些结果可以在最近发表在物理评论E叫做“弹塑性材料的瑞利-泰勒不稳定性实验”。欧洲杯足球竞彩除了班纳吉，合著者还包括班纳吉小组的里诺什·波拉瓦拉普(现博士生)和帕梅拉·罗奇(前硕士)。
科学界一直在争论，不稳定增长是初始条件的函数，还是更局部的灾难性过程。我们的实验证实了前一个结论:界面生长强烈依赖于初始条件的选择，如振幅和波长。
Arindam Banerjee，利哈伊大学机械工程与力学副教授
在实验期间，Hellman的真正蛋黄酱淋上了一个有机玻璃容器。然后在旋转轮实验上加速在蛋黄酱和样品上产生的不同波状扰动。使用高速相机（500 FPS）跟踪材料的增长。然后应用于MATLAB的图像处理算法，以计算与不稳定性相关的不同参数。对于幅度的影响，初步条件范围从W / 60到W / 10范围，而波长与W / 4不同，以探索波长的效果（“W”表示容器宽度的尺寸）．然后将多个波长和幅度组合的实验生长速率与这种流动的当前分析模型进行比较。
班纳吉说，这项工作使科学家能够可视化材料的弹塑性和不稳定性演化，同时为开发、验证和确证这类流动模型提供了有益的数据库。
他补充说，对弹塑性材料在加速下的“不稳定性阈值”的新理解，可能有助于解决天体物理学、地球物理学、爆炸焊接等工业过程的挑战，以及与惯性约束聚变相关的高能密度物理问题。
理解惯性约束的流体动力学
班纳吉参与了一种最有希望实现核聚变的方法，即惯性约束。在美国，从事这项研究的两个著名实验室是位于加州利弗莫尔的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置——美国领先的惯性约束聚变实验实验室——以及位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室。班纳吉与两者都有联系。他和他的团队正试图理解聚变反应的核心流体动力学，以及物理学。
在惯性监禁实验中，在豌豆尺寸的金属粒料中冷冻气体（氢同位素）在豌豆大小的金属粒料中冷冻。颗粒位于腔室中，然后用高功率的激光器轰击，将气体压缩到20百万个kelvin-约400百万°F成形的融合设置。
在纳秒内发生的巨大的热传递熔化了金属。在巨大的压缩下，内部的气体想要迫使自己出来，导致了一个不希望的结果:胶囊在核聚变实现之前就爆炸了。班纳吉解释说，理解这种动态的一种方法是想象一个气球被挤压。
当气球被压缩时，气球内部的空气会向外挤压，试图向外移动。在某一时刻，气球会在压力下爆炸。同样的事情也发生在核聚变舱里。气体和熔化的金属的混合引起了爆炸。
Arindam Banerjee，利哈伊大学机械工程与力学副教授
Banerjee补充说，要想停止混合，首先必须了解熔化的金属和加热的气体是如何结合的。
为了发现这一点，他的团队进行了模拟惯性约束设置的实验，通过消除温度梯度和核反应来隔离物理。
班纳吉和他的团队已经花了四年多的时间来建造一个设备，特别是用于这些实验。这个实验位于利哈伊的帕卡德实验室的一楼，是世界上唯一的同类实验，因为它可以在适用于惯性约束聚变的条件下探索双流体混合。高科技设备也可用于诊2020欧洲杯下注官网断流量。这些项目由美国能源部、洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)和美国国家科学基金会(National Science Foundation)赞助。欧洲杯线上买球
班纳吉等科学家模仿熔融金属的方法之一是使用蛋黄酱。他说，在高温下，金属的材料特性和动力学很像低温下的蛋黄酱。
该团队制造的装置再现了气体和熔融金属混合的令人难以置信的速度。他们从他们进行的实验中收集数据，然后将数据输入正在洛斯阿拉莫斯国家实验室设计的模型中。
他们已经采取了一个非常复杂的问题，并将其分为六个或七个较小的问题。有些材料科学家正在研欧洲杯足球竞彩究这个问题的某些方面;有一些像我一样专注于流体力学的研究人员，他们把所有的东西都整合到不同的模型中，这些模型将在未来被组合起来。
Arindam Banerjee，利哈伊大学机械工程与力学副教授