面向粘性拇指不稳定性的横向剪切作用于界面结构的影响
流体动力学
2025-08-12 v1
摘要
我们提出一种应用剪切以控制粘性拇指不稳定性的方法,通过平滑微流体界面。粘性拇指不稳定性中,较粘性流体通过指纹形式位移较不粘性流体。该不稳定性要求受限几何环境,常在准二维 Hele-Shaw 单元格薄隙中进行研究。当两种流体混合时,贯穿隙间维度上形成的结构对不稳定性启动具有重要影响。我们通过实验和模拟演示,振荡性横向剪切作用改变隙平均值粘性轮廓,使指纹尖端的粘性轮廓变得不那么陡峭。增加剪切幅度或速度可延迟不稳定性启动并降低指纹生长速率。因此,可利用剪切作用稳定混合流体以抑制指纹形成。结果表明,较平滑的粘性轮廓与延迟不稳定性呈直接相关。TEASER:振荡性剪切平滑流体界面,稳定混合流体中的粘性拇指不稳定性。
引用
@article{arxiv.2508.06807,
title = {Effect of translational shear on interfacial structure in the viscous fingering instability},
author = {Zhaoning Liu and Samar Alqatari and Thomas E. Videbæk and Sidney R. Nagel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06807},
year = {2025}
}
备注
8 pages main text, 3 pages SI, 6 main figures, 5 SI figures