Theory of sound propagation in superfluid-filled porous media
在忽略所有阻尼过程的情况下，发展了声在宏观各向同性和均匀多孔介质中的传播理论，该介质中饱和有超流^4He（即He II）。当正常的流体成分被锁定在多孔介质中的粘性力的情况下进行了详细的研究。结果表明，在这种情况下，一个剪切波和两个纵向，快，慢，波存在。快波和慢波都伴随着温度振荡。得到了这些波的速度。
2001-10-08 cond-mat.soft
A Simulation Method to Play with Porosity and Particle Size Distribution for Characterizing Porous Media
本文提出一种模拟方法，基于粒径分布结合下降与碰撞规则模拟颗粒堆积，通过改变平均粒径和标准差生成多结构并计算孔隙率，为多孔介质表征提供灵活可扩展的定性与定量分析工具。
2024-09-07 cond-mat.soft
Modelling imbibition processes in heterogeneous porous media
渗吸是一个多相渗流问题，准确预测渗吸过程是深入研究非均质多孔介质中毛细渗流的关键。在这项工作中，提出了一个数值框架，用于描述在多孔介质中的吸胀过程与材料的非均匀性跟踪移动的湿润锋的帮助下，在前面附近的部分饱和区域。一个新的界面处理，命名为界面积分方法，在这里，结合所提出的数值模型提供了一个完整的框架吸渗问题。现有的一维自吸实验结果的验证后，一系列的二维情况下的模拟与多个多孔相的存在进行了分析。这里提出的模拟不仅证明了数值框架在复杂域上的适用性，而且还提出了其可行性和潜力，为进一步的工程应用，涉及在非均匀介质中的自吸。
2018-05-21 cond-mat.soft
Dynamics of Viscous Entrapped Saturated Zones in Partially Wetted Porous Media
多孔介质中的渗流是一种典型的多相流体流动过程，在自然界和工业应用中具有重要意义。在非饱和土和多孔介质的排水过程中，饱和团簇（其中液相完全占据固体颗粒之间的孔隙空间）影响系统的相对渗透率和有效应力。在这项研究中，我们实验研究排水过程中的非饱和颗粒介质作为一个模型多孔系统。通过光学成像方法分析了不同排水条件下饱和团簇的分布，其中使用Voronoi和Delaunay细分的孔隙尺度信息来表征饱和团簇分布的拓扑结构。通过统计分析，描述了多孔介质中多相流和流体截留的观测时空信息。结果表明，晶胞尺寸和孔径的分布与饱和团簇尺寸的时空分布呈正相关。饱和集群大小被发现遵循对数正态分布，其中广义邦德数负相关的尺度参数和正相关的形状参数。这些研究结果可用于连接孔隙尺度行为与整体的流体力学特性在部分饱和多孔介质中，使用的饱和度和广义邦德数。
2018-02-21 cond-mat.soft
Critical behavior of colloid-polymer mixtures in random porous media
我们证明了淬火硬球无规多孔基质内的胶体-聚合物混合物的临界行为属于无规场伊辛模型的普适类。我们还表明，在胶体聚合物混合物中的随机场效应是令人惊讶的强大。这使得这些系统有吸引力的候选人研究随机场行为的实验。
2006-10-31 cond-mat.soft
Drying of porous media by concurrent drainage and evaporation: A pore network modeling study
在多孔介质干燥过程中，排水和蒸发可以同时发生，但这两个过程之间的相互作用及其对干燥的影响很少研究。在这项工作中，我们开发了一个孔隙网络模型，考虑排水，蒸发，和稀薄的多组分气体在多孔介质中的传输与纳米孔。使用这个模型，我们调查的液体溶剂饱和的多孔介质的干燥，使通过它的吹扫气体的流动。模拟表明，干燥进展在三个阶段，和溶剂的去除排水效果（蒸发效果）变得越来越弱（强），通过这些阶段的干燥进展。有趣的是，即使在蒸发效应变得非常强之后，排水也可以显著地有助于溶剂去除，特别是当在多孔介质上施加的压差较低时。结果表明，这些现象是排水和蒸发作用耦合的结果，这种耦合依赖于操作条件和干燥阶段。
2020-02-27 cond-mat.soft
Liquid crystals in random porous media: Disorder is stronger in low--density aerosils
无规多孔介质中液晶玻璃相的性质取决于有效无序强度。我们研究了无序强度如何依赖于多孔介质的密度，并证明它可以增加密度降低。我们还表明，液晶与随机多孔介质的相互作用可以破坏孔内的长程序。
2004-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Migration of Active Rings in Porous Media
受活性有机体的形状变形如何帮助它们通过无序多孔环境迁移的启发，我们模拟了二维随机多孔介质中的活性环状聚合物。柔性和不可伸展的活性环聚合物顺利地通过无序介质。相比之下，半柔性环进行短暂的捕获内的孔隙空间，捕获的程度与活动的增加呈负相关。我们发现，灵活的环膨胀，而不可扩展和半柔性环单调收缩时增加的活动。总之，我们的研究结果确定了活性环聚合物通过多孔介质的最佳迁移。
2022-08-15 cond-mat.soft physics.bio-ph
Kolmogorov Dispersion for Turbulence in Porous Media: A Conjecture
我们将利用自避免行走（SAW）映射的涡线构象在湍流中得到的柯尔莫哥洛夫尺度依赖的能量色散从SAW统计，和知识的无序分形几何形状的SAW统计。这些将给我们Kolmogorov能量色散指数值的湍流在多孔介质中的聚合物的尺寸指数。我们认为，指数值将略小于5/3的多孔介质中的湍流。
2006-12-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Numerical Study of Capillary and Viscous Drainage in Porous Media
本文综述了作者近年来在多孔介质两相流方面的研究成果。
2000-05-22 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Active Dynamics of Linear Chains and Rings in Porous Media
本文通过计算模拟研究了多孔介质中由主动布朗单体构成的线性链和环的动力学，揭示了活性与拓扑的相互作用如何调控其构象变化、迁移、收缩、溶胀及捕获与逃逸行为。
2023-07-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid Invasion in Porous Media: Viscous Gradient Percolation
我们认为，在多孔介质中的稳定粘性入侵锋的动力学依赖于介质的体积电容。在高容量电容，我们的网络模拟提供了数值证据的前宽度和它的速度之间的比例关系。在低容量电容制度，我们得到了一个新的有效的缩放网络模拟支持，并与以前的实验在纸和收集的玻璃珠吸胀协议。
2004-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermal effects on nonlinear acceleration waves in the Biot theory of porous media
我们推广了多孔固体的Biot理论的非线性弹性理论的基础上，将温度的影响。在完全非线性理论中详细研究了加速度波。明确地找到了波速，然后确定了振幅。讨论了激波形成的可能性。
2018-11-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Fluid-fluid displacement in mixed-wet porous media
润湿性对多孔介质中的多相流动起着根本性的控制作用，在均匀润湿多孔介质中，润湿性的研究也得到了广泛的关注。相反，具有非均匀润湿性的多孔介质中的多相流（即，混合湿）是不太好理解的，尽管它的常见情况。在这里，我们研究了硅油的位移，水在大多数油湿多孔介质图案与离散的水湿集群，具有精确控制的润湿性。令人惊讶的是，宏观位移模式根据润湿性改变的细节而变化很大-入侵的水优先填充强烈的水润湿的簇，但包围弱水润湿的簇，而不是，导致防御油的显着捕获。我们解释这一反直观的观察与孔隙尺度的模拟，这表明，在混合湿孔隙的流体-流体界面类似于一个S形的马鞍，平均曲率接近零。我们表明，将混合湿孔隙的毛细管入口压力纳入动态孔隙网络模型再现了实验。我们的工作证明了润湿性控制在混合湿多孔介质的复杂性，它提出了实验和数值平台上，可以得出进一步的见解。
2022-07-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A multiple-relaxation-time lattice Boltzmann model for convection heat transfer in porous media
本文建立了一个二维多重弛豫时间格子Boltzmann模型，用于模拟多孔介质中典型单元体积尺度下的对流换热。在该模型中，MRT-LB方程用于模拟流场，而另一个MRT-LB方程用于模拟温度场。通过在平衡矩中引入孔隙率，并在矩空间对流场的MRT-LB方程中加入强迫项，考虑了多孔介质的影响。通过对几个二维多孔介质对流问题的数值模拟，验证了本文提出的MRT-LB模型的有效性。数值结果与文献报道的有据可查的数据吻合良好。
2013-11-28 cond-mat.soft physics.comp-ph
Effects of Pore Walls and Randomness on Phase Transitions in Porous Media
我们在平均场近似下研究自旋模型，以阐明模拟周期性多孔介质中He $^3$ -He $^4$混合物的液-汽转变和分离的系统相图的拓扑结构。这些拓扑结构被发现是相同的相应的随机场和随机各向异性自旋系统的双峰分布的随机性。我们的研究结果表明，存在的墙壁（周期性或其他）是一个关键因素，确定在多孔介质中的相图的性质。
2002-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A temperature-controlled device for volumetric measurements of Helium adsorption in porous media
我们描述了一种用于研究氦在二氧化硅气凝胶中的吸附的装置，其中通过在80 K和180 K之间改变气体储存器的温度来容易地和精确地控制吸附量。我们目前的验证实验和第一个应用程序的气凝胶。该装置适用于研究多孔介质中流体吸附和解吸过程中的滞后、弛豫和亚稳态。
2008-06-26 cond-mat.soft physics.ins-det
Damage due to salt crystallization in porous media
我们研究盐结晶在多孔介质中，可以导致其解体。对于硫酸钠，我们第一次实验表明，当无水晶体用水润湿时，在无水盐微晶上成核的簇中硫酸盐的水合形式非常快速地生长。水合晶体的摩尔体积是四倍大，这些簇的生长可以产生超过石头的拉伸强度的应力，因此导致损坏。
2009-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mathematical model of fluid front dynamics driven by porous media pumps
本文建立数学模型描述脱气多孔介质泵驱动微通道中液体前沿的动力学，经实验验证理论吻合，该泵无需外部电源且尺寸小、运行时间长。
2025-09-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Diffusiophoresis and medium structure control macroscopic particle transport in porous media
在这封信中，我们表明，沿局部盐梯度的胶体颗粒的孔隙尺度的扩散电泳表现在多孔介质中的颗粒的宏观分散。尽管是短暂的性质，这种微观现象控制大规模的颗粒传输之间的传输和死端孔改变他们的分区。它决定了介质中的停留时间和到达时间的分布。根据扩散电泳的流动性，颗粒可以从死端孔中移动或捕获在死端孔中，这为多孔介质中的颗粒的受控操纵提供了一种手段。
2023-03-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Topological Data Analysis combined with Machine Learning for Predicting Permeability of Porous Media
Department of Mathematical Sciences, New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院数学科学系）；Department of Physics, New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院物理系）
本研究探讨了如何利用拓扑数据分析和机器学习方法，通过提取多孔介质的结构、拓扑和网络特征，来预测其渗透率，并展示了拓扑数据分析在结合机器学习时的有效性。
2026-07-31 cond-mat.soft cs.LG
Optimal Bounds on the Trapping Constant and Permeability of Porous Media
我们推导出精确的表达式为所谓的“空”的边界上的捕获常数$γ$和流体渗透率$k$涂层球和涂层圆柱模型的多孔介质。我们发现，在某些情况下，边界是最佳的，即，对于这些包覆夹杂物模型，空隙边界与相应的精确解$γ$和$k$相一致。在这些情况下，精确的表达式得到的相关长度尺度，出现在空隙的边界，这取决于两点关联函数，其特征在于多孔介质。与复合介质的有效电导率和弹性模量的界限相反，这是第一次发现模型微观结构可以精确地实现捕获常数或流体渗透率的界限。
2004-01-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Macroscopic Flow Potentials in Swelling Porous Media
在膨胀多孔介质中，流动的潜力远大于压力，流动方程的推导产生了多种方程。在本文中，我们表明，宏观流动电位是电化学电位的流体的组分和其他形式的流动方程，如通过混合物理论或均匀化，是一个结果的特定形式的化学势的物种。它还表明，取决于是否考虑在电化学平衡与溶胀多孔介质的储层中的液体的压力，或溶胀多孔介质内的邻近液体的压力，存在或不存在临界压力梯度阈值。
2011-05-06 cond-mat.soft math-ph math.MP
Traveling wave solutions for non-Newtonian foam flow in porous media
在多孔介质中注入和原位生成泡沫成功地控制了气体的流动性，提高了流体在多孔介质中的波及效率。描述这个问题的数学模型使用两个相，泡沫气体和流体，通常有一个术语来描述泡沫的产生和破坏。此外，非牛顿泡沫行为经常使用用于泡沫气体粘度的Hirasaki和Lawson公式来建模。在本文中，我们详细介绍了如何行波分析可以用来估计在多孔介质中的一系列非牛顿泡沫模型在恒定的总表观流速的传播剖面和速度。我们将Hirasaki和Lawson的公式以显式的形式重新表述，使我们能够找到非牛顿线性动力学模型的行波解。将该解与牛顿解进行比较，可以定性和定量地分析多孔介质中泡沫渗流的流变性。
2022-09-29 cond-mat.soft math.AP physics.flu-dyn
The first open channel for a yield-stress fluid in complex porous media
复杂多孔介质中屈服应力流体的第一流化路径的预测是一个具有挑战性的重要任务，以了解在一些工业和生物过程中的流体流动的基本原理。在大多数情况下，打开第一条路径的条件是通过实验或昂贵的计算已知的。在这里，我们提出了一个简单的网络模型来预测复杂多孔介质中屈服应力流体的第一个开放通道。对于由非重叠盘制成的多孔介质，我们发现，对于给定的屈服应力，打开第一通道所需的压降取决于相对于系统的宏观长度和填充分数的盘尺寸。最后，我们讨论了我们的研究结果对设计用于能量存储应用的多孔介质的意义。
2020-08-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
