A review of the Marangoni effect and Marangoni instability to drive convection is given on the standpoint of fluid mechanics. The method of theoretical study of the Marangoni convection is explained for the cases of flat and deformable interfaces. A brief summary of analysis of linear and nonlinear surface waves is added.

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The stability properties of the two-dimensional flows with the bottom-friction effect are summarized in this review. On the quasi-two-dimensional (Q2D) approximation the dynamics of these flows is described by the 2D Navier-Stokes equation with the linear damping term proportional to the horizontal velocity which originates from the vertical boundary layer on the bottom. Three kinds of stability : the linear stability, the weakly nonlinear stability and the nonlinear stability by the energy method are considered. The linear critical Reynolds number and the wavenumber of the most unstable mode are virtually independent of the form of the velocity profile while the Landau coefficient is sensitive to it. Difference between both linear and nonlinear critical Reynolds numbers is relatively small when the bottom-friction is sufficiently large.

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回転円板表面の層流境界層は, 乱流遷移の過程でらせん状に横流れ渦を発生させるが, この渦の性質を詳細に測定することにより, 流れ場の構造を考慮した選択吸込みを行った.すなわち, 横流れ渦の運動によりらせん状に渦の足元に集められる低速流を, その位置にらせん状に設けた幅のせまいスリットより選択的に吸い込むことにより流れ場の制御を行うことを試みた.その結果, 発生する渦の強さを減少させる効果があることは判明したが, 遷移点を遅らせることはできなかった.その理由としては, プレナムチャンバー内の空気が遠心力により吸込みスリットの半径の大きい側から吹き出すためであることが判明した.

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密閉鉛直円筒の環状壁の一部を加熱した時に, 円筒内部 (プラントル数Pr=0.72) に発生する軸対称な自然対流を数値的に研究した.対流場は半径の10倍の高さを持つ円筒で, 加熱壁はその中央に位置し, 直径と等しい長さである.
対流は, グラスホフ数Grが小さい場合, 加熱層および上下冷却層にそれぞれセルを持つ3セル構造を示す定常解を持つ.この状態は, Gγを増加させると, 規則的振動流が発生する.その時の臨界グラスホフ数は1.2×10⁴と1.22×10⁴の間に存在する.更にGrの増加と共に振動流は, 規則振動→倍周期振動→4セル構造を持つ規則振動へと時間空間特性を変えることがわかった.

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