瑞利-泰勒不穩性
如果一團較重的流體向下移動(dòng)而等體積的較輕的流體向上移動(dòng)，則該狀態(tài)的勢能低于初始狀態(tài)。因此，隨著(zhù)密度更高的流體在重力場(chǎng)下向下移動(dòng)，密度更低的材料進(jìn)一步向上移動(dòng)，擾動(dòng)將加劇并導致勢能的進(jìn)一步釋放。重力的作用加速了一層液體侵入另一層液體的進(jìn)程，流體界面上一定波長(cháng)的小擾動(dòng)會(huì )發(fā)展成為不穩定的流動(dòng)，產(chǎn)生湍流及隨之發(fā)生的界面上的湍流混合過(guò)程。?
瑞利-泰勒不穩性的發(fā)展大致可分為線(xiàn)性階段、非線(xiàn)性階段和湍流階段。隨著(zhù)瑞利-泰勒不穩定性的發(fā)展，最初的擾動(dòng)從線(xiàn)性生長(cháng)階段發(fā)展到非線(xiàn)性生長(cháng)階段，最終形成向上流動(dòng)的“羽狀柱”和向下流動(dòng)的“尖峰”。在線(xiàn)性階段，可以通過(guò)線(xiàn)性方程來(lái)近似逼近流體運動(dòng)，并且擾動(dòng)幅度隨時(shí)間呈指數增長(cháng)。在非線(xiàn)性階段，擾動(dòng)幅度對于線(xiàn)性近似而言太大，并且需要非線(xiàn)性方程式來(lái)描述流體運動(dòng)。通常，流體之間的密度差異決定了隨后的非線(xiàn)性瑞利-泰勒不穩定性流的結構（假設其他變量如表面張力和黏度在這里可以忽略不計）。流體密度之差除以它們的總和即為阿特伍德數。對于阿特伍德數接近0的情況，瑞利-泰勒不穩定流動(dòng)呈現流體對稱(chēng)“指狀”的形式。對于阿特伍德數接近1的流體，較重流體下方的流體輕得多，呈較大的氣泡狀羽狀流。
