高度多孔介质中的气泡：阻塞与去阻塞于收窄处

气体气泡通过高度多孔输送层（PTL）的传播是电化学装置中（如质子交换膜水电解器）的关键过程，在该装置中，由催化剂表面产生的气泡必须通过复杂的多孔网络迁移。为理解这一过程，我们聚焦于模型系统，即单个、成对和多个气泡在毛细管中的运动，并通过结合解析建模、三维彩色梯度格子玻尔兹曼仿真以及X射线放射术进行研究。对于单个气泡，我们推导了临界Bond数分离通过与阻塞的解析表达式，并表明在低变形 regime 下，它准确预测了这一在圆形毛细管中的转换。将研究扩展到气泡对，我们发现额外的阻塞和去阻塞路径，包括由间隙膜压力堆积驱动的流体动力学去阻塞，以及由坍缩引起的阻塞和去阻塞。通过将结果映射为约束比和Bond数的函数，我们定义了控制气泡通过的不同动力学 regime。 nickel泡沫中的气泡链实验确认了预测的阻塞和去阻塞机制。