本课题组聚焦海洋非线性波浪、自由表面流动与流体减阻等基础问题，综合运用平面激光诱导荧光（PLIF）、自由表面合成纹影（FS-SS）和粒子图像测速（PIV）等先进实验技术，研究非线性波—波相互作用、海气界面物质与能量交换、波浪能量耗散及流体减阻机制，为海洋工程水动力学研究与相关技术发展提供理论基础和实验支撑。

• 非线性重力—毛细波

波--波相互作用

研究重力与表面张力共同作用下的非线性水波及其模态耦合。实验揭示了共振三波组、参数振荡模态和斜向传播交叉波（cross-waves）的形成与演化，阐明了不同非线性条件下多尺度波—波相互作用的动力学特征。

寄生波与微尺度破碎

研究寄生毛细波与微尺度波浪破碎的形成机制及能量耗散过程。通过波面重建与流场测量，定量分析寄生波、涡量生成及局部破碎对重力—毛细波能量耗散的贡献。

• 表面活性剂与波浪能耗散

研究表面活性剂对重力—毛细波演化、能量耗散及近表面输运的影响。实验表明，表面张力梯度诱发的马兰戈尼流（Marangoni flow）能够改变表面粒子运动轨迹、增强黏性耗散并抑制斯托克斯漂移；随着波浪尺度减小，马兰戈尼效应显著增强，并可导致表面净漂移方向反转。

• 界面流动与水动力减阻

围绕固—液与气—液界面流动，研究不同界面条件下的边界层结构和界面稳定性，揭示其对摩擦阻力的影响机制，为船舶与海洋工程装备减阻提供理论依据和实验支撑。

超疏水表面减阻

研究超疏水表面的润湿特性、气层稳定性及其与近壁湍流结构的耦合作用，评估表面微结构和运行条件对减阻性能的影响。

气体润滑减阻

研究近壁区域气泡层与气膜的形成及演化机制，分析气体覆盖形态、界面动力学与流动条件对摩擦阻力的影响。

空化减阻

研究空化的形成、发展与溃灭过程，以及空化结构与边界层和物体表面的相互作用，揭示空化条件下的水动力减阻机制。