内爆过程中出现的收缩几何效应、动态效应、两相湍流效应以及界面两边介质密度、特性的巨大差异，使内爆中的界面不稳定性和湍流混合过程极为复杂。该问题在超新星爆炸、惯性约束聚变和核武器等领域具有重要的应用背景。本项目采用高精度数值模拟方法结合湍流混合模型，编制内爆压缩中不稳定性和湍流混合全过程的三维数值模拟程序，实现全过程的三维超大规模并行计算，并与实验进行对比标定和验证。在此基础上研究内爆中不稳定性和湍

本项目根据内爆压缩过程中界面不稳定性发展和湍流混合的时空演化特征，针对不稳定性线性增长阶段、不稳定性非线性发展至界面大变形阶段、以及界面破碎至湍流混合阶段，开展了理论研究和数值模拟研究。分别根据各阶段流场的动力学特征建立了合理的数学物理模型，并发展了相应的数值方法，如高精度界面重构方法、针对含强间断复杂多尺度流场的高分辨差分方法、多介质模型封闭性方法、网格自适应细分与合并技术、超大规模计算数据的存储、管理、可视化技术等。在此基础上研制了两个具有自主知识产权的三维欧拉流体力学并行软件："三维多介质弹塑性流体力学欧拉并行软件MEPH"和"多组分高分辨流体动力学欧拉并行软件HIME"，以及大规模流场数据分析软件。在大型并行计算机上开展了三维超大规模并行计算，得到了在国内具有显示度的混合过程高分辨率数值模拟图象，并对数值模拟结果进行了较为系统的物理分析，研究了内爆界面不稳定性发展和湍流混合典型过程的物理机理、发展规律以及主要因素对不稳定性和混合发展的影响，包括平面爆轰加载条件下金属材料界面不稳定性发展过程，内爆加载条件下金属界面不稳定性发展过程和汇聚激波驱动下分层流体混合过程。