两层流体Faraday界面波动力学研究

受外激励的充液容器中流体的波动问题在工程问题中有广泛的应用，如充液航天器系统、核反应炉、大型废弃的核燃料储液罐和大型水塔的抗震等问题。此外，Faraday波的不稳定问题是一个经典的基础性流体力学问题，是一个具有丰富表面波结构的模式形成系统。通过对它的研究，可以进一步了解流动从有序的层流运动转换到完全无序的混沌运动的过程，这对流体力学的学科发展具有重要的学术价值。本项目将开展竖直激励两层流体中Faraday 界面波的不稳定性问题研究，分别从理论分析和直接数值模拟两个方面，研究在不同驱动参数、不同流体密度比、不同的流层深度比条件下，界面波的模式形成、模态竞争、波幅的变化规律、波结构及其演变过程、不同模态间转变的参数范围以及进入混沌状态时的阈值等问题。揭示两层流体Faraday 界面波的模式选择和不稳定性机理，给出不同界面波模式不稳定性临界曲线。