力学季刊

作者：童月萱, 陈硕

关键词：液滴；Marangoni 对流；浮力对流；浮力-Marangoni 对流

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2 500．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．

来源：2021年第4期

《力学季刊》期刊编辑部

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