ACRT过程Ekman流场的实验研究

摘要

利用水模拟实验，研究了ＡＣＲＴ（坩埚加速旋转技术）过程中Ｅｋｍａｎ流场的稳定性，及其与坩埚内径Φ，转速最大差值△ωｍａｘ，及坩埚中液体高度Ｈ的关系。结果表明，当雷诺数Ｒｅ＝０．６７８Ｒ（｜△ωｍａｘ｜／ｖ）０．５≤ＲｅＣｌ（下临界值）时，Ｅｋｍａｎ流场稳定；Ｒｅ≥ＲｅＣ２（上临界值）时，减速过程的Ｅｋｍａｎ流场完全不稳定。当Ｒｅ≤ＲｅＣｌ时，Ｅｋｍａｎ流区的高度ｈ随Φ及△ωｍａｘ增加而增加，Ｅｋｍａｎ流区相对高度ｈ／Ｒ（Ｒ＝０．５Φ）与Ｒｅ２呈线性关系，直线的斜率ｋ与Ｒ有关；当坩埚中液柱高度Ｈ减小到某一临界值Ｈ时，Ｅｋｍａｎ流区随Ｈ的减小而减小。