马兰戈尼效应

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当界面(通常是液体-空气)的表面张力取决于物质浓度或温度分布时,会发生马兰戈尼对流,与温度相关的情况下,马兰戈尼效应也称为热毛细管对流。马兰戈尼效应在焊接、晶体生长和金属的电子束熔炼领域都非常重要。

由于材料通常是金属,且温度非常高,因此很难在这些系统中进行直接实验研究,一种可行的做法是用含环境温度透明液体的实验装置来代替真实系统。

此模型描述装有硅油的容器的二维稳态特性,其中热物理属性已知,研究的目的是计算通过马兰戈尼效应引起流动的温度场。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模: