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AbstractAbstract
[en] Linear theory of Rayleigh-Taylor instability growth at a density profile which varies exponentially between regions of constant density is discussed in detail. The exact theory provides an approximate but conservative simple formula for the growth constant and it shows that a hitherto widely used theory erroneously underestimates the growth constant. A simple but effective ''synthetical model'' of nonlinear bubble growth is obtained from a synthesis of linear theory and constant terminal bubble speed. It is applied to pusher shell break-up in an inertial confinement fusion pellet to determine the maximum allowable initial perturbations and the most dangerous wavelength. In a situation typical of heavy ion drivers it is found that the allowable initial perturbations are increased by a few orders of magnitude by the gradual density transition and another order of magnitude by nonlinear saturation of the bubble speed. The gradual density transition also shifts the most dangerous wavelength from about once to about four times the minimum pusher shell thickness. The following topics are treated briefly: Reasons conflicting with use of the synthetical model to decide whether the pusher shell in a certain simulation will be broken up; other nonlinear theories available in the literature; further realistic effects that might aggravate instability growth. (orig.)
[de]
Die lineare Theorie der Rayleigh-Taylor Instabilitaet an einem Dichteprofil, das zwischen Gebieten konstanter Dichte einen exponentiellen Anstieg aufweist, wird ausfuehrlich diskutiert. Die strenge Theorie liefert eine einfache aber konservative Naeherungsformel fuer die Wachstumskonstante und sie zeigt, dass eine bisher weithin benutzte fehlerhafte Theorie die Wachstumskonstante unterschaetzt. Durch Aneinanderfuegung der linearen Theorie und einer konstanten Blasengrenzgeschwindigkeit wird ein einfaches aber nuetzliches ''kombiniertes Modell'' des nichtlinearen Blasenwachstums gewonnen. Es wird angewendet auf die Bestimmung von maximal erlaubten Anfangsstoerungen und gefaehrlichster Wellenlaenge im Fall des Aufbruchs der Pushershale in einem Brennstoffkuegelchen fuer Kernfusion durch Traegheitseinschluss. In einer fuer Schwerionentreiber typischen Situation ergibt sich, dass die zulaessigen Anfangsstoerungen durch die stetige Dichteaenderung um einige Groessenordnungen und durch die nichtlineare Saettigung der Blasengeschwindigkeit um eine weitere Groessenordnung vergroessert werden. Die stetige Dichteaenderung verschiebt ausserdem die gefaehrlichste Wellenlaenge vom Einfachen auf etwa das Vierfache der minimalen Dicke der Pusherschale. Folgende Themen werden kurz behandelt: Gruende, die der Anwendung des kombinierten Modells auf die Entscheidung ob die Pusherschale in einer bestimmten Simulation aufbricht oder nicht, entgegenstehen; andere nicht lineare Theorien in der Literatur; weitere realistische Effekte, die das Wachstum der Instabilitaeten beschleunigen koennten. (orig.)Primary Subject
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Source
Aug 1984; 80 p
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