流体力学侵蚀如何产生各向异性多孔介质
流体动力学
2023-01-25 v1
摘要
利用边界积分方程的柯西积分公式，我们模拟了嵌入斯托克斯流中多达100个固体颗粒构成的多孔介质的侵蚀过程。介质的颗粒被单独解析，并在表面剪切应力作用下发生侵蚀。通过与周围流场的非线性反馈，颗粒形态的微观变化让位于介质中更大尺度的特征，例如通道化。柯西积分公式及相关的求积公式使我们能够解析几乎接触的密集颗粒构型。我们观察到在侵蚀过程中产生显著的各向异性；即，侵蚀产生的构型通常使纵向流动比横向流动更容易，难易程度最高相差六倍。这些结果表明，地下水流对固体材料的侵蚀可能促成先前观测到的天然多孔介质的各向异性。
引用
@article{arxiv.2207.02418,
title = {How fluid-mechanical erosion creates anisotropic porous media},
author = {Nicholas J. Moore and Jake Cherry and Shang-Huan Chiu and Bryan D. Quaife},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02418},
year = {2023}
}