温度梯度驱动的浮力-热毛细对流一直是流体力学和传热传质学里的一个研究热点。目前，无论是水平温度梯度还是竖直温度梯度作用下的浮力-热毛细对流都已有大量研究，取得了丰硕的成果，然而，对于同时具有水平温度梯度和竖直温度梯度的系统，即双向温度梯度作用下的浮力-热毛细对流，目前的研究还不多。无论是在自然界、还是实际工业应用中，严格的单向温度梯度其实很少，双向温度梯度的存在难以避免，因此，研究双向温度梯度作用下的浮力-热毛细对流具有理论及实际双重意义。
　　本文以双向温度梯度作用下的水平无限大液层为研究对象，建立了液层的单层模型以及考虑上层空气运动的气液双层模型，对其进行了系统的线性稳定性分析，研究了温度梯度倾斜度(竖直温度梯度与水平温度梯度的比值b)、浮力(BoD数)、表面换热(Bi数)以及流体物性参数(Pr数)对流动稳定性的影响。通过计算横向流胞失稳和纵向流胞失稳两种模态，得到了不同控制参数下浮力-热毛细对流的失稳临界值，并通过分析比较，总结了双向温度梯度作用下浮力-热毛细对流稳定性的变化规律，界定了液层由水平温度梯度主导向竖直温度梯度主导转变的参数值，并得到了不同的失稳状态特征。结果如下：
　　(1)随着系统温度梯度倾斜度(b)及浮力(BoD数)的增加，液层将从水平温度梯度主导转变为竖直温度梯度主导。当水平温度梯度主导时，液层的临界Marangoni数随 BoD数及 b 的增加而增大，此时浮力对流动的稳定性起正面作用，而当液层由竖直温度梯度主导时，浮力则加剧了流动的不稳定性，但影响并不明显。此外，对于纵向流胞失稳而言，其失稳临界值受浮力的影响不大。
　　(2)当液层内竖直温度梯度超过一定临界值时，临界Marangoni 数会出现“陡坡式”下降现象，此时临界 Marangoni 数将会降低到一个极小值，这种情况下很小的水平温度梯度就能使得液层内流动失稳。
　　(3)随着系统自由表面换热(Bi 数)的增强，液层同样将从水平温度梯度主导转变为竖直温度梯度主导。对横向流胞失稳而言，两种温度梯度主导下Bi数对流体稳定性的影响与BoD数的情况相同，而纵向流胞失稳模态受Bi数的影响相对较小。将常重力与微重力下的结果对比，发现在常重力下，对横向流胞失稳而言，流动转变为竖直温度梯度主导的节点被提前，而对于纵向流胞失稳而言则没有影响。
　　(4)对横向流胞失稳而言，Pr数对流动稳定性的影响与Bi数和BoD数的影响类似，水平温度梯度主导时，液层的临界Marangoni 数随Pr数的增加而增加。与另外两个影响因素不同的是，对于纵向流胞失稳而言，Pr 数的影响相对 Bi 数和BoD数的影响较大，水平温度梯度主导时，液层的临界Marangoni 数随着Pr数的增加明显增大，而微重力与常重力下的流动失稳临界值基本相同。
　　(5)对于横向流胞失稳而言，竖直温度梯度占主导时，其失稳流胞的临界频率显著高于水平温度梯度主导时的值，可高达3-4倍，除了当竖直温度梯度超过一定临界值，使得临界 Marangoni 数出现“陡坡式”下降现象时，其失稳流胞相应的临界频率降为10-1左右。
　　(6)在单层模型下，对于纵向流胞失稳而言，其失稳临界Marangoni 数总比横向流胞失稳模态下的小，且更容易出现临界 Marangoni 数“陡坡式”下降现象。此外，纵向流胞失稳模态下对应临界 Marangoni 数“陡坡式”下降现象的临界频率均为零，说明此时出现的是静态的流胞。
　　(7)双层模型下的温度梯度倾斜度、浮力以及表面换热(气液层厚度比a)对流动稳定性的影响规律与单层模型类似，横向流胞失稳计算所得到的临界 Marangoni数也与单层模型的结果也无明显区别，但两种模型下计算出来的失稳流胞的临界频率kic则有明显差别。双层模型下计算出来的 kic比单层模型的高了一个数量级，除了对应临界Marangoni 数“陡坡式”下降现象的临界频率, 此时双层模型与单层模型的结果一致，均为10-1左右。