Mechanismen und Systematik der Elementarvorgänge der Grenzflächenkonvektion

Zusammenfassung

Die zu Grenzflächenkonvektionsströmungen führenden Ausgleichsvorgänge inhomogener Grenzflächen können auf drei Elementarprozesse zurückgeführt werden:

• a. Tangential zur Grenzfläche gerichtete Spreitung mit definierter Spreitungsrichtung bzw. mit definiertem Spreitungadruck.

• b. Wirbel mit definiertem Drehsinn und

• c. bei gekrümmten Grenzflächen senkrecht zur Grenzfläche gerichtete Deformationen, wobei gleichzeitig Wirbel- und Spreitungsbewegungen ablaufen können.

Je größer der Unterschied und die Gradienten der Grenzflächenenergien sind, desto intensiver sind die Ausgleichsbewegungen und damit die Grenzflächenkonvektion. Die zur Inhomogenität der Grenzfläche führenden Störungen werden eingeteilt in Störungen, die Anlaß zu erzwungener oder zu freier Grenzflächenkonvektion geben. Hierbei spielen folgende Störungstypen eine Rolle: Stoffübergänge (Dreistoffgrenzen in Zwei- und Dreiphasensystemen), Wärmeübergänge, Dichteinstabilität, hydrodynamisch- und diffusionsbedingte Instabilität und elektrische Felder.

Summary

The equalization procedures of inhomogeneous interfaces being the basis of the interface convection flows may be reduced to three fundamental processes:

• a. Spreading parallel to the interface with a definite spreading direction and spreading pressure.

• b. vortices with definite rotation sense and

• c. at curved interfaces deformations vertical directed to the interface with coincident acting vortex and spreading movements in most cases.

The greater the differences and the gradients of the interface energies the more intensive are the equalization procedures and with that the interface convection flows. The disturbances leading to the inhomogeneity of the interface are divided in disturbances giving occasion to forced or to free interface convection flows. With this the following types of disturbances are important: material interchanges (three substance boundaries in two or three phase systems), heat transition, density instability, hydrodynamic and diffusion dependent instability and electrical fields.