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Bilayer Rayleigh-Marangoni convection: transitions in flow structures at the interface

Zhao, Alex X. und Wagner, Claus und Narayanan, Ranga und Friedrich, Rainer (1995) Bilayer Rayleigh-Marangoni convection: transitions in flow structures at the interface. Proceedings of the Royal Society a-Mathematical Physical and Engineering Sciences, 451 (1942), Seiten 487-502. The Royal Society. doi: 10.1098/rspa.1995.0138. ISSN 1364-5021.

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Offizielle URL: https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.1995.0138

Kurzfassung

The fluid physics of buoyancy-driven (Rayleigh) and interfacial tension-driven (Marangoni) convection is examined for two superimposed layers of fluids. This con­vection occurs on account of temperature gradients that are imposed perpendicular to the fluid-fluid interface. Interfacial deflections, small as they may be, play an important part in identifying the mechanism that governs the flow, and calculations have been made that indicate whether hot or cold fluid flows towards or away from a crest or a trough. As a result, four possible flow structures or modes at the interface have been identified. Two heating styles, heating from below and above, are com­pared and the behaviour of the fluid physics as a function of total fluid depths, depth ratios and gravity levels is explained. Changes in modes result because of changes in these parameters. We have given plausible physically based arguments that predict the sequential change in modes as these parameters are changed and have veri­fied our conjectures with calculations. Flow mechanisms in the case of a solidifying lower phase have also been studied, as this has an application to liquid-encapsulated crystal growth. Where convection is deemed detrimental to crystal homogeneity, we conclude that the liquid-encapsulated method of crystal growth is best conducted under Earths gravity.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/193999/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Bilayer Rayleigh-Marangoni convection: transitions in flow structures at the interface
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Zhao, Alex X.University of FloridaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausClaus.Wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2273-0568NICHT SPEZIFIZIERT
Narayanan, RangaUniversity of FloridaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Friedrich, RainerTU MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:8 November 1995
Erschienen in:Proceedings of the Royal Society a-Mathematical Physical and Engineering Sciences
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:451
DOI:10.1098/rspa.1995.0138
Seitenbereich:Seiten 487-502
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTRoyal SocietyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:The Royal Society
ISSN:1364-5021
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Rayleigh-Marangoni convection, instability, interface
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Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Bodengebundene Fahrzeuge
Hinterlegt von: Wagner, Prof. Dr.-Ing. Claus
Hinterlegt am:30 Mär 2023 15:33
Letzte Änderung:30 Mär 2023 15:33

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