受限弹性板下轴对称气液驱替流动

由体积受限弹性固体界定的圆形 Hele-Shaw 细胞可充当流体熔断器：在径向向外流体流动期间，固体响应黏性压力场发生变形，使得间隙在入口附近（中心）扩张并在出口附近（边缘）收缩。若流速超过临界值，出口处间隙可完全闭合，中断/扼制流动。在此，我们考虑将气体注入填充有黏性液体的此类软壁 Hele-Shaw 细胞。我们针对由膨胀气泡注入驱动的轴对称流动所建立的理论模型与数值模拟表明，气泡通过两种机制提高了扼制临界流速。首先，当界面接近边缘时，它缩短了黏性压力梯度使固体变形的长度，从而提高了发生扼制所对应的临界流速。其次，气体压缩使出口流速相对于入口流速降低。因此，对于大注入速率，建立起一种近扼制状态，其中出口流速与注入速率无关，而仅取决于界面的瞬时位置。我们针对气泡前缘推进的行波模型将助力未来对非轴对称问题（如黏性指进）的降阶建模。