混合润湿多孔介质中的液-液驱替
软凝聚态物质
2022-07-12 v2 流体动力学
摘要
众所周知，润湿性对多孔介质中的多相流起着根本性的控制作用，这一问题在均匀润湿多孔介质中已被广泛研究。相比之下，具有非均匀润湿性（即混合润湿）的多孔介质中的多相流尽管十分常见，却较少被理解。在此，我们研究了在主要为油湿的多孔介质中，由具有精确可控润湿性的离散水湿团簇图案化后，水对硅油的驱替过程。令人惊讶的是，宏观驱替模式随润湿性改变细节的不同而剧烈变化——侵入的水优先填充强水湿团簇，却绕过弱水湿团簇，导致被驱替油的显著滞留。我们用孔隙尺度模拟解释了这一反直觉现象，模拟揭示混合润湿孔隙处的液-液界面类似于平均曲率接近于零的 S 形鞍面。我们表明，将混合润湿孔隙处的毛细管入口压力纳入动态孔隙网络模型可复现实验。我们的工作展示了混合润湿多孔介质中润湿性控制的复杂性，并提供了可进一步获取认识的实验与数值平台。
引用
@article{arxiv.2207.01592,
title = {Fluid-fluid displacement in mixed-wet porous media},
author = {Ashkan Irannezhad and Bauyrzhan K. Primkulov and Ruben Juanes and Benzhong Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.01592},
year = {2022}
}