高吸水性颗粒床中流动动力学的模式转变

将氯化钠水溶液以受控速率注入准二维容器中的颗粒床。该颗粒床由干燥的高吸水性凝胶颗粒制成，其膨胀速率由注入流体的盐度控制。在高盐度（低膨胀速率）、高注入速率和短时间尺度下，注入流体以各向同性的方式在凝胶颗粒之间渗流。同时，在低盐度（高膨胀速率）、低注入速率和长时间尺度下，凝胶颗粒堵塞了流动路径，导致注入流体前沿形成各向异性的分支状结构。注入模式的转变可以根据膨胀和注入的特征时间尺度之比来理解。此外，堵塞模式显示出振荡压降，其振幅随盐度升高而增大。这种在膨胀凝胶颗粒注入过程中观察到的振荡行为可能与地质情况相关，例如地下流体迁移。