L’instabilité de Rayleigh-Taylor affecte une couche de fluide plus lourd, disposée initialement au-dessus d’une couche de fluide plus léger. Sous l’effet de la gravité, les fluides tendent vers une configuration plus stable, avec la position des fluides inversée. L’instabilité concerne le mouvement de l’interface entre les deux fluides, initialement en équilibre instable.
Dans cette simulation, l’effet est illustré à l’aide de particules interagissant via un potentiel de Lennard-Jones. Les particules bleues sont 10 fois plus lourdes que les particules rouges. La température affichée est une mesure de l’énergie cinétique moyenne, alors que l’entropie est donnée par
-(pln(p) + (1-p)ln(1-p)) / ln(2)
, où p dénote la proportion de particules bleues dans la moitié supérieure. L’entropie varie entre 0 et 1, la valeur maximale 1 étant atteinte pour p = 1/2.
Cette vidéo, en deux parties, montre d’abord le mouvement des particules en accéléré, puis dans une version ralentie d’un facteur 3.
The Rayleigh-Taylor instability affects a layer of heavier fluid initially situated above a layer of lighter fluid. Under the influence of gravity, the fluids tend toward a more stable configuration, with the positions of the fluids reversed. The instability involves the motion of the interface between the two fluids, which is initially in an unstable equilibrium.
In this simulation, the effect is illustrated using particles that interact via a Lennard-Jones potential. The blue particles are 10 times heavier than the red particles. The displayed temperature is a measure of the average kinetic energy, while the entropy is given by
-(pln(p) + (1-p)ln(1-p)) / ln(2)
, where p denotes the proportion of blue particles in the upper half. Entropy varies between 0 and 1, with the maximum value of 1 reached when p = 1/2.
This two-part video first shows the motion of the particles in fast motion, then in a version slowed down by a factor of 3.
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