固液相变传热过程中分岔与混沌现象的研究

固液相变传热的研究具有广阔的工程应用背景，从材料加工、环境治理、相变蓄能直到航天器热保护、超纯材料制备等高技术的发展，都会涉及。通过实验、数值模拟、采用非线性理论，对液相区的流动分岔和相界面移动周期性振荡的失稳进行了分析，研究了出现“糊相区”、由浮升力诱发的自然对流和表面张力引起马拉格尼流动以及填料产生“边壁效应”等对传热特性各自或耦合的影响，针对工程上常见的不同热边界条件，深入探明了凝固（熔化）深度和液固界面形状。揭示出模式转换的传热和相界面移动之间的非线性关联，还发现液相区或熔池尺度微细化时，即使在地面情形下重力作用的重要性也将让位于表面张力驱动的马拉格尼效应。这些，无凝是有学术意义的。