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反应诱导的径向指进不稳定性的数值研究

流体动力学 2019-02-20 v1

摘要

我们在径向几何中数值分析了 A+BCA + B \rightarrow C 前缘的动力学。我们旨在理解当简单化学反应局部改变流体黏度并形成具有全局极大值或极小值的非单调黏度剖面时的混溶指进不稳定性。我们考虑黏度匹配的反应物 AABB 生成黏度不同于反应物的产物 CC。依据 CC 相对于反应物在黏度上的影响,我们捕捉到不同的黏性指进(VF)图样,其与现有径向实验在定性上吻合良好。我们发现,对于给定的化学反应速率,不利的黏度反差并不总足以触发不稳定性。对于每个固定的 PePe,这些化学反应对 VF 的影响总结于 DaRcDa-R_c 参数空间中,其展示了一个稳定区域分隔对应于更高黏度和更低黏度产物的两个不稳定区域。固定 PePe,我们确定依赖于 DaDa 的临界对数迁移率比 Rc+R_c^+RcR_c^-,使得当 RcRcRc+R^-_c \leq R_c \leq R^+_c 时观测不到 VF。几何效应在不稳定性起始上可观测,我们由此获得与现有直线几何结果间的显著差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.02631,
  title  = {A numerical study on reaction-induced radial fingering instability},
  author = {Vandita Sharma and Satyajit Pramanik and Ching-Yao Chen and Manoranjan Mishra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.02631},
  year   = {2019}
}