有界薄液-汽层中由侧向蒸汽压波动引起的界面不稳定性
流体动力学
2009-07-30 v2
摘要
我们研究了上下由刚性平行壁面限定的薄液-汽层的不稳定性。在该系统中，界面不稳定性由侧向蒸汽压波动引起，而后者又归因于相变效应：蒸发发生在界面的较热部分，凝结发生在较冷部分。高蒸汽压将界面向下推，低蒸汽压将其向上拉。我们推导了一组描述液-汽层界面时间演化的方程。该模型忽略了界面处质量损失或增加的效应，并保证了液层的质量守恒。模型的线性稳定性分析结果表明，局部饱和温度对压力的依赖性的存在减缓了长波扰动的增长。较薄的蒸汽层增强了蒸汽压效应。我们找到了稳定性判据，表明对于水/蒸汽系统，仅需微小的温度梯度即可克服重力效应。这对于Rayleigh-Taylor不稳定情形同样成立，但如果适应系数低于某一临界值，蒸汽压效应可能会减弱。
引用
@article{arxiv.0812.3806,
title = {Interfacial instability induced by lateral vapor pressure fluctuation in bounded thin liquid-vapor layers},
author = {Kentaro Kanatani},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.3806},
year = {2009}
}
备注
38 pages, 5 figures; Changed content