蠕虫状胶束溶液在模型多孔介质中的流动动力学
流体动力学
2021-07-21 v1 软凝聚态物质
摘要
粘弹性蠕虫状胶束溶液（WLMs）在多孔介质中的流动出现在许多实际应用中，如提高石油采收率或地下水修复。为理解这些复杂流体在多孔介质中的流动动力学，常采用由带微孔喉的直微通道构成的模型多孔介质。本研究中，我们基于胶束的两物种 Vasquez-Cook-McKinley（VCM）模型，对这种模型多孔介质中蠕虫状胶束溶液的流动动力学进行了广泛的数值研究。我们发现一旦 Weissenberg 数超过临界值便存在弹性不稳定性；类似现象见于许多先前处理聚合物溶液的实验与数值研究。然而，对于当前 WLM 溶液的情形，我们观察到该弹性不稳定性受蠕虫状胶束断裂与重组机制的显著影响。具体而言，我们注意到该不稳定性强度（以脉动流场表征）随 Weissenberg 数增大而增强；但超过其某一临界值后，由于长胶束的断裂，该弹性不稳定性和/或流场脉动被抑制。这与聚合物溶液形成对比，后者随 Weissenberg 数逐渐增大流场逐渐过渡至更混沌且类湍流的状态（即所谓弹性湍流态）。此外，我们观察到这些 WLM 溶液的流动动力学强烈依赖于微孔喉类型、孔喉数量及相邻两孔喉间距。本研究也对压降与表观粘度进行了广泛讨论。
引用
@article{arxiv.2107.09453,
title = {Flow dynamics of wormlike micellar solutions through a model porous media},
author = {Mohd Bilal Khan and Chandi Sasmal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09453},
year = {2021}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2101.06367