Kelvin-Helmholtz（KH）不稳定性是流体界面演化、物质混合与湍流转捩的核心物理过程，广泛存在于惯性约束聚变、燃烧、飓风及超新星爆发等众多物理与工程系统中，对其调控机制开展研究具有重要的物理意义与工程应用价值。在双模扰动下的可压缩流体体系中，弛豫时间作为调控热力学非平衡效应的关键参数，其对KH不稳定性演化的作用规律尚未被充分揭示，成为该领域的重要研究难点。
针对该问题，我校赖惠林副教授课题组与中山大学林传栋团队合作，采用双组分离散玻尔兹曼方法，突破传统局部热力学平衡假设的限制，系统考察了双模界面扰动下可压缩流体KH不稳定性的演化过程，重点探究了弛豫时间对非平衡效应、物质混合过程及流体界面动力学的调控规律。研究表明：松弛时间的增大会显著增强扩散与耗散效应，使界面更加平滑、涡结构减弱，从而抑制KH不稳定性的增长。进一步分析发现：全局Knudsen数与全局平均热力学非平衡强度在时间演化中均呈现“上升—下降—再上升—再下降”的多阶段特征。这一非单调行为来源于界面拉伸、涡合并与扩散耗散三种物理机制的交替主导。
研究结果以“Influence of relaxation time on the two-dimensional Kelvin–Helmholtz instability under dual-mode perturbations”为题，发表于流体力学领域旗舰期刊《Journal of Fluid Mechanics》。
我校为该研究工作的第一完成单位，我院赖惠林副教授为第一作者，共同作者有我院2022级硕士研究生徐浩、我院教师李德梅副教授；通讯作者为中山大学林传栋副教授。该成果受到国家自然科学基金重点项目等支持。
论文链接：https://doi.org/10.1017/jfm.2026.11226
（数学与统计学院）