热毛细对流自由表面特征

摘要：

在流体力学领域,流体自由面变化是非常重要的物理现象.研究了矩形池内由液池两端温度差引起的热毛细对流的流体表面变形和表面波问题.该液池的水平横截面尺寸为52 mm×42 mm,液池内盛有液层厚度为3.5 mm的1000号硅油.实验过程中液池两端温度差逐渐增加,液层内流体的流动从稳定的对流逐渐转变为不稳定状态.实验中将Michelson光学干涉测量技术与图像处理技术相结合,发展形成一种实时诊断流体表面形貌的实验测量系统.应用Fourier变换方法对激光干涉条纹图像进行了计算和分析,得到了流体表面变形和表面波的定量的实验结果.实验结果表明在热毛细对流的发展过程中,首先出现流体的表面变形,液池两端温度差达到一定值之后,在该变形的基础上,会有表面波的信息叠加在其中,该表面变形和表面波与流体的温度梯度、表面张力等有直接的关系;表面波隐藏在表面变形内.

关键词：表面变形、表面波、热毛细对流、浮力对流、干涉仪

所属期刊栏目：36

分类号：TG1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金10432060;10672171

在线出版日期：2006-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1335-1343