兩種流體的混合現象廣泛存在於人們的日常生活、工農業生產、動力裝備、環境治理、醫藥化工以及生物生命等等領域，是一種共性的基礎物理現象，掌握其混合過程中的能量傳遞與演化特徵及其機制具有極其重要的理論價值與現實意義。
西安交大能動學院魏衍舉副教授團隊對重液滴撞擊液面產生的渦環在輕介質流體中的下沉及不穩定性演變過程進行了深入研究，取得了重要研究成果。該成果11月5日以《重撞擊液滴：由渦環到分岔之花的演化》（Evolution of the heavy impacting droplet: via a vortex ring to a bifurcation flower）為題在流體領域頂級期刊《流體物理學》（Physics of Fluids）上線上發表，並被選為該刊特色論文（Featured）在期刊主頁展示。美國物理學聯合會《科學之光》欄目（AIP Scilight）特此專訪了本文通訊作者魏衍舉副教授，並以《甘油溶液液滴撞擊融入水池後產生分岔花朵型結構》（Impact of glycerol droplets form bifurcating flower structure when impacting with water）為題進行了專題報導。
該論文利用高速相機研究了一系列重液滴撞擊液池後從形成渦環、渦環失穩解體下沉、到分叉生長並最終成長為一朵分形花朵的奇特行為，通過系統分析，獲得了上述各階段的無量綱控制方程，揭示了其發生與演化的底層物理機制。研究發現渦環經歷了以失穩解體為轉捩點的“穩態下沉”和“分岔生長”等兩階段演化，期間粘性阻力和重力通過重力加速度和瑞利-泰勒不穩定性（R-T instability）交替控制液滴裂變與生長行為，最終液滴通過渦環成長為一朵迷人的分形花朵。
液滴的這種生長行為與生命的萌發與成長具有很强的相似性。縱觀由單液滴到渦環，再到分級失穩分叉的整個過程，均類似於一顆種子從發芽到生長出完整的花莖、花瓣和花蕊。從某種意義上，水滴就是分叉花的種子，只要它攜帶著能量從輕流體穿透介面進入重流體，它就會隨著能量的耗散而生長，而能量耗散的路徑就形成了現實意義的生命。這種獨特的能量耗散模式可以激發人們對生命本質的深刻思考。另外，該現象對流體中最複雜的湍流現象的形成機理也具有一定的啟發意義。
該論文第一作者為博士生張亞傑，第二作者為碩士生穆志强，通訊作者為魏衍舉副教授，第四作者為留學生Huzaifa Jamil，第五作者為航太學院楊亞晶副教授，西安交大為獨立完成單位。魏衍舉副教授課題組一直從事清潔燃料液滴燃燒相關的基礎研究，包括液滴與液膜的介面行為，液滴液池的融合行為，聲場中液滴的破碎、蒸發及燃燒行為等等。研究成果發表在《應用物理通訊》（Applied Physics Letters）、《流體力學》（Journal of Fluid Mechanics）、《流體物理學》（Physics of Fluids）、《應用能源》（Applied Energy）、《燃燒與火焰》（Combustion and Flame）等國際頂級期刊上，共發表論文50餘篇。
此研究獲得國家自然科學基金重大研究計畫專案、面上項目和陝西省重點研發計畫項目聯合資助。
論文連結：https://doi.org/10.1063/5.0064072
AIP Scilight專訪連結：
https://doi.org/10.1063/10.0007128