压力驱动流中悬浮液在多孔结构上方及内部的颗粒迁移
流体动力学
2023-02-01 v1
摘要
我们开展了实验室实验，研究在低雷诺数下、压力驱动流中流经及流过多孔结构的非布朗、非胶体悬浮液（颗粒体积分数从 10% 到 40%）的颗粒迁移与流动特性。利用磁共振成像（MRI）技术获取了颗粒浓度图、速度图及相应剖面。模型多孔介质由矩形微通道中垂直于流动方向排布的圆形棒方阵构成。观察到圆形棒方阵改变了速度剖面，并导致不同悬浮液出现非均匀浓度场。随着悬浮液整体颗粒体积分数增大，颗粒倾向于在自由通道中相对于多孔介质富集，同时沿横向的中心线速度剖面变得愈发平坦。在多孔结构内部，与半稀疏悬浮液（整体体积分数 10% 至 20%）相比，浓悬浮液因几何结构表现出更小的周期性轴向速度变化，并呈现周期性浓度变化，其中棒间平均颗粒浓度略高于棒上方。对于浓体系，在多孔介质内对应于棒间空隙的区域观察到沿流动方向的高颗粒浓度通道。
引用
@article{arxiv.2212.02550,
title = {Particle migration of suspensions in a pressure-driven flow over and through a porous structure},
author = {Parisa Mirbod and Nina C. Shapley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02550},
year = {2023}
}
备注
36 pages, 11 Figures