对于上部开口的矩形容器中的薄层流体，加载水平温度梯度将使得气液接触面上表面张力分布不均匀，耦合于地面的重力作用，将会驱动薄层流体形成浮力-热毛细对流运动。液层厚度和温度梯度的改变直接影响到薄层流体的对流模式的变化，还可能使得浮力-热毛细对流状态发生转变。地面实验中，由于有浮力和表面张力两种驱动对流的因素，对流结构的变化比较复杂，使得对流状态的转变点不容易确定，而状态转变的临界点在理论和实验研究中具有重要的意义，尤其是在对流稳定性的研究中。本实验研究利用PIV粒子图像测速技术对不同厚度液层的浮力-热毛细对流状态转变的临界参数进行了测量和分析，主要研究工作如下：　　 建立了一套浮力-热毛细对流模型的实验系统，应用PIV图像粒子测速装置准实时地对薄层流体的对流结构进行了测量和观察。在液池实验装置低温端温度控制上采用热管散热技术有效地在液池内部建立较为稳定的温度场。　　 采用上述实验装置，对Prant1数分别为113、467和3130的KF96-10、KF96-50和KF96-350三种型号的硅油分别进行了浮力-热毛细对流实验，通过对硅油液层厚度和水平温度差的设置，获取了稳定对流状态下不同厚度的KF96-50硅油对流结构由单胞结构向多胞结构转变的临界参数和KF96-10硅油从稳定状态向不稳定状态转变的临界参数，相应的实验结果与Shevtsova等人的小Prant1数液层对流实验结论进行了比较。　　 作为“育种卫星”平台搭载实验中热毛细对流研究的地基实验部分，本实验研究也为空间微重力的纯热毛细对流实验研究提供了较好的技术参考和地面对比实验。