熔融硅液桥

重力下稳定性增强

针对不同圆盘半径比和加热方式，液桥在重力下的对流稳定性可超过零重力条件，顶部加热时更是全面占优。

Yaming, Tu · 曾忠 · 张良奇 · Wang, Yue · 刘勇 · Hao, Li · Chengzhao, Liu · Yin, Linmao · Liu, Hao

Physics of Fluids 2024

参数信息

临界Marangoni数最大相对差

227.8 %

液桥高度

2 mm

半径比区间（稳定性反转）

0.522-0.673

技术优势

顶部加热更稳定

顶部加热液桥在重力下的对流稳定性始终强于零重力条件，无论半径比如何。

发现稳定性反转

底部加热时，半径比在0.522到0.673之间重力稳定性反而弱于零重力，该区间之外则更强。

振荡模态不同

底部加热时，振荡失稳在较大的半径比（Γr = 0.8）才出现，而零重力下则不然。

应用场景

• 空间材料制备：帮助预测空间实验中液桥稳定性受重力的影响，优化工艺参数。
• 晶体生长：揭示浮区法晶体生长中液桥对流稳定性条件，避免失稳导致的缺陷。
• 微重力流体管理：提供重力与零重力下液桥稳定性对比数据，支持微重力流体管理策略。