Корреляционная зависимость термокапиллярного разрыва горизонтальных пленок жидкости

В работе исследуется термокапиллярный разрыв жидких пленок, вызванный конвекцией Марангони, возникающей из-за термически индуцированных градиентов поверхностного натяжения вдоль границы раздела жидкость-газ. Показано, что из-за конкуренции термокапиллярных сил и гравитации с увеличением толщины пленки возрастает критическая разность температур на свободной границе, необходимая для ее разрыва. При анализе учтены также эффекты испарения и перераспределения жидкости в процессе нагрева. На основе собственных и литературных данных впервые получена корреляция, описывающая порог разрыва в координатах критического числа Марангони и безразмерной толщины пленки. Предложенная корреляция позволяет прогнозировать условия разрыва пленки в широком диапазоне физических параметров, что важно для предотвращения кризисных явлений в технологиях пленочного охлаждения.