В анализе систем, имеющих границы раздела фаз, появляются внутренние характерные масштабы, связанные с взаимодействием внешних полей и поверхностных эффектов. В газожидкостных потоках важнейшая характеристика этих эффектов – коэффициент поверхностного натяжения σ, Н/м. Основные гидродинамические взаимодействия поверхностного натяжения возникают с гравитационными силами, обусловленными разностью плотностей фаз (сила Архимеда), с мерой g(ρ’–ρ’’), Па/м, динамическим напором с мерой ρU², Па, и вязким трением, мерой которого является динамическая вязкость μ, Па*с, или кинематическая вязкость ν, м²/с.
При наличии свободных границ возникают также локальные взаимодействия подъёмной (архимедовой) силы и вязкого трения. Из этих величин можно образовать несколько масштабов, существенных в анализе термогидродинамики газожидкостных систем.
Вводя в классические критерии подобия внутренние линейные масштабы, можно образовать новые критерии, не зависимые от внешних геометрических характеристик потока. Такую операцию проводят в теории пограничного слоя при образовании чисел Рейнольдса. Существенно, что в данном случае результат получается нетривиальным и приводит к качественно новым безразмерным параметрам.
Так, для гравитационно-вязкого течения жидкой плёнки число Нуссельта удобно писать в форме

Nu=(α/λ’)[ν’²ρ’/g(ρ’-ρ’’)]^1/3                (2),

то есть строить его по внутреннему линейному масшабу.
Введя в число Нуссельта линейный масштаб капиллярно-гравитационного взаимодействия, получим ещё одну его форму

Nu=(α/λ’)[σ/g(ρ’-ρ’’)]^1/2                     (3)
 

Это число подобия оказывается эффективным при рассмотрении процесса пузырькового барботажа и кипения в условиях свободной конвекции, когда локальные масштабы движения жидкости определяются размерами возникающих на стенке газовых и паровых пузырей, которые в свою очередь пропорциональны δ_σg. Критерии подобия применяют для описания движения двухфазных жидкостей в самых различных областях техники - химической, котельной, ракетной и др.