浮力-热毛细对流表面变形和表面振荡研究
本实验研究两端带有温差的矩形池内薄层流体的表面变形和表面振荡.在结构光源法测量中,应用图象互相关方法对实验结果进行计算和分析,得到了流体表面变形定量的实验结果.本文还介绍了一种新型的高精度位移传感器系统,该装置可以实时测量微观形貌,其优点是精确度高,解析度高.反应速度快,操作简便.同时给出一些初步的测量结果.研究了不同温度梯度、不同厚度情况下浮力-热毛细对流的表面位型及表面振荡特性,分析它们与表面张力、浮力、温度梯度等物理量的直接关系.在实验测量技术方面有新的突破,采用非接触式光学测量方法与图像处理技术相结合同时引进高精度位移传感器技术实现对表面位型和表面振荡的实验研究.实验结果表明在浮力-热毛细对流的发展过程中,出现流体表面变形.温度梯度增加,流体表面会越来越倾斜;而且表面的倾斜方向与流体层厚度有关:当流体层薄时,表面张力驱动的热毛细对流起主导作用,此时流体层冷端高于热端.当流体层较厚时,浮力对流起主导作用,此时流体层热端高于冷端.在实验中观察到了流体表面振荡现象,得到了振荡的频率振幅等基本物理量.
浮力-热毛细对流 表面变形 表面振荡 结构光源 流体变形
袁枫 段俐 康琦
中国科学院力学研究所国家微重力实验室
国内会议
福建武夷山
中文
79-84
2006-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）