加热板上固着液滴内部的浮力-Marangoni对流

• 作者: 童月萱 陈硕
• 来源期刊: 力学季刊
• 学科: 物理学
• 关键词: 液滴 Marangoni对流 浮力对流 浮力-Marangoni对流
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 652-664
• 页数: 13页
• 分类号: O35
• 语种: 中文
• DOI: 10.15959/j.cnki.0254-0053.2021.04.004

摘要

为了揭示液滴内部的流动与传热机制,本文对加热板上固着液滴内部的浮力-Marangoni对流进行了数值模拟研究,首先对浮力对流和Marangoni对流进行分离研究,后研究了两者共同作用的情况,并讨论了Pr数、Re数、Bi数、Ra数、Ma数和接触角对内部流场和温度场的影响.结果 表明,纯Marangoni对流在液滴右侧中截面上表现为逆时针涡旋,而纯浮力对流存在静态分岔现象,给定不同方向的涡旋作为初始条件,当Ra数大于临界Ra数后,最终稳定时液滴内部的涡旋方向与给定的初始方向一致,在本文的数值模拟中该分叉点约为2500.液滴内部的浮力-Marangoni对流也存在静态分岔,在Ra数较小时,液滴内部的涡流方向纯Marangoni对流方向一致,在Ra数大于临界Ra数后,该方向与所给初始流场一致,但该分叉点受Ma数影响,增大液滴的Ma数可以使分岔受到抑制.