PCM液桥固液相变与热毛细对流耦合机理研究
PCM液桥固液相变与热毛细对流耦合机理研究
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DOI：
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
周小明
中科院分区：
文献类型：
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作者：
姜燕妮;李至柔;王洋;周小明
为了揭示空间微重力下相变材料(PCM)液桥相变过程中固液相变与热毛细对流耦合机理,本文建立了两维轴对称PCM液桥数理模型,系统研究了固液界面拓扑结构演化规律、热毛细对流流动特征及相变强化机理。结果表明,小温差作用下, PCM液桥在自由表面附近率先出现单胞热毛细对流结构,并逐渐增大最终向液桥内部扩展,固液相变界面表现为平滑过渡结构。大温差作用下,PCM液桥相变过程中出现热流体波不稳定性,其对流涡胞数量先增大后减小;热毛细对流流场振幅和频率随相变过程发生动态变化,相变固液界面出现波型结构。随着PCM液桥温差增大,相变时间缩短且热毛细强化因子逐渐增强,热毛细对流的转捩、演化或湮灭是存在于固液相变过程的瞬时动力学行为。