液滴热毛细迁移问题的研究进展

摘要： 液滴或气泡的迁移现象无论是在流体力学的基础研究中，还是在材料加工，化学工程等实际 应用中都是一个很重要的课题。在微重力环境中，如果在液滴或气泡所在的母液中外加一个温度 场，则液滴或气泡就会由于表面张力分布的不均匀而发生迁移运动。这种运动被称为Marangoni迁 移或热毛细迁移运动。本文综述了液滴或气泡的热毛细迁移问题历史研究中理论分析，数值模拟 以及实验方面的主要结果，阐述了该问题的研究发展过程。目前液滴迁移问题的研究状况，理论 分析解还只限于线性及弱非线性的定常问题，数值模拟工作已经得到了在热对流作用比较小的时 候液滴的非定常迁移过程，但是对于热对流影响很大的情况(Marangoni数大于100)则尚未得到过 与实验中观测到的相一致的理论结果。本文在总结前人研究的基础上，同时给出了在对于热对流 作用较大时液滴热毛细迁移非定常问题的最新的数值模拟的结果，并对该问题在此情况下产生的 新的变化也给予了分析。最后，文中分析了当前研究中所存在的问题并进一步展望了液滴热毛细 迁移问题在未来的发展方向