软颗粒材料中气体的迁移、捕获与排放
软凝聚态物质
2020-09-01 v4 流体动力学
摘要
气体在软颗粒材料中的迁移涉及气体运动与材料变形之间的强耦合。该过程与多种自然现象相关,例如沉积物排气和岩浆脱气。在此,我们通过将空气注入准二维软颗粒堆积体并测量空气侵入后因浮力上升时的形态,对这一过程进行实验研究。我们利用透流活塞压缩堆积体,系统性地增大其限制预应力,导致迁移机制从流化到通道打开再到孔隙侵入的逐渐转变。我们发现,在中等约束下由于流动池顶部自发形成压实层而出现混合迁移机制。通过将这些迁移机制与宏观侵入、捕获和排放相联系,我们表明混合机制使堆积体内被困气体的平均量急剧增加,并产生大得多的排放事件。我们的结果表明,侵入、捕获和排放之间的关系可通过调节限制应力来控制。
引用
@article{arxiv.1808.02921,
title = {Migration, trapping, and venting of gas in a soft granular material},
author = {Sungyon Lee and Jeremy Lee and Robin Le Mestre and Feng Xu and Christopher W. MacMinn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.02921},
year = {2020}
}