利用无序介质中的孔径梯度控制毛细指进
软凝聚态物质
2022-06-07 v1 无序系统与神经网络
统计力学
斑图形成与孤子
流体动力学
摘要
毛细指进是一种驱替过程，当非润湿流体从均匀无序多孔介质中驱替润湿流体时可能发生。在此，我们研究该过程如何受孔径梯度的影响。利用微流控实验和计算孔隙网络模型，我们表明非润湿流体的驱替行为对梯度的方向和大小敏感。流体驱替取决于孔径梯度与孔隙尺度无序之间的竞争；事实上，足够大的梯度可完全抑制毛细指进。通过分析孔隙尺度的毛细力，我们确定了一个描述这些多样流动行为背后物理机制的无量纲参数。因此，我们的结果拓展了对复杂多孔介质中流动的理解，并提出了通过引入孔径梯度来控制流动行为的新方法。
引用
@article{arxiv.1907.09073,
title = {Controlling capillary fingering using pore size gradients in disordered media},
author = {Nancy B. Lu and Christopher A. Browne and Daniel B. Amchin and Janine K. Nunes and Sujit S. Datta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09073},
year = {2022}
}
备注
In press, Physical Review Fluids (2019)