瑞利－泰勒不稳定性

✍ dations ◷ 2025-10-03 15:47:31 #流体力学,流体动力学的不稳定性

瑞利-泰勒不稳定性（Rayleigh-Taylor instability，得名于瑞利男爵和杰弗里·泰勒），简称RT不稳定性，在任何时间都会发生在密集的重流体被轻的流体加速时。这是发生在云与激波系统的事件，或者当密度较高的流体浮在密度较低的液体，像是密度较高的水处于密度较低的油上。

无黏度的理想流体在平衡时，所有的平面都是完全平行的，但是由位能引起的轻微扰动，像是较重的物质因为（有效的）重力作用而下沉，并且轻的物质被替换而上升。当不稳定发展时，向下运动造成的不规则（涟漪）很快的就会被放大成为一系列的“RT手指”；而向上升起的移动，轻的物质会形成球状帽盖气泡。

这种过程在地质的形成上有许多的例子，从盐丘到温度反转，在天体物理和电动力学上也有。“RT手指”在蟹状星云中特别明显，在1,000年前爆炸的超新星将物质喷发和扫掠过蟹状星云，在爆炸中产生的脉冲风星云供给了蟹状星云的能量。

要注意不要将喷射液体的“瑞利不稳定性”（或普拉托-瑞利不稳定性（英语：Plateau–Rayleigh instability））与瑞利-泰勒不稳定性混淆。前者的不稳定性，有时称为只是水龙软管（或是firehose），是由表面张力造成的，他作用于喷射的水柱上，当水柱断裂成为一连串的水珠时，会使水珠成为同样体积中表面积最小的。

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