Manipulation of Viscous Fingering in a Radially-Tapered Cell Geometry
当一种流动性更强的流体驱替另一种不混溶流体时，粘性指进以部分波及的方式传播，这阻碍了石油开采和土壤修复。我们通过实验研究了在非均匀窄通道中采用径向喷射来调节这种指进传播的可行性，这种方法在各种应用中得到了广泛的应用。我们发现，径向收敛的细胞可以抑制常见的粘性指进观察到一个均匀的通道，并充分扫描的位移流体，然后实现。注入流量$Q$可进一步用于控制粘性指进不稳定性。对于一个固定的间隙梯度$α$，我们的实验结果表明，一个完整的扫描在一个小的$Q$，但部分位移与指进在一个足够的$Q$。最后，通过改变$α$，我们确定和表征稳定和不稳定位移之间的临界阈值的变化。我们的实验结果显示与理论预测的线性稳定性分析。
2018-06-01 physics.flu-dyn
Morphology of Flow Patterns Generated by Viscous Fingering from Miscible Fluids
在多孔介质中，静止流体被粘性较低的流体置换，在它们的接触面处触发所谓的Saffman-Taylor不稳定性，从而形成复杂的指状图案。当两种流体是可混溶的时，在它们的接触前沿处的表面张力消失，留下粘度的变化主导对不稳定性的贡献。这种现象称为粘性指进，可以通过类比Hele-Shaw单元（一个准二维直线平面）中的单相流来研究。粘性指进产生复杂的几何图案。它们不仅在工业上很重要，在数学上也很重要。对混相流体中指状流型演化的理论分析仍在不断扩展（涉及流型的形态）。在这里，我们研究的手指状图案的形态在微分几何中的一些简单的概念，其中的表面和曲线是模拟的浓度和它的轮廓线的配置文件，分别。因此，我们可以研究指进现象，通过几何的角度，在微分几何的各种结果是立即适用。
2018-09-18 physics.flu-dyn
Measurement of Pressure Gradients near the Interface in the Viscous Fingering Instability
针对粘性指进不稳定性后期生长机制研究需求，提出一种测量内外流体整体流动的实验技术，可探测界面局部压力梯度相关新长度尺度，并验证了已有后期指状生长模型的预测。
2024-04-22 physics.flu-dyn
On the selection of Saffman-Taylor viscous fingers for divergent flow in a wedge
该研究利用指数渐近方法推导了楔形发散流中Saffman-Taylor粘性指进的选择机制，预测指角并解释分支合并现象，其与尖端分裂不稳定性相关。
2024-03-13 physics.flu-dyn
A new prediction of wavelength selection in radial viscous fingering involving normal and tangential stresses
我们重新考虑径向Saffman-Taylor不稳定性，当从点源注入的流体在Hele-Shaw单元中取代另一种具有更高粘度的流体时，其中流体被限制在两个相邻的平板之间。前进的流体前缘是不稳定的，并沿圆周形成指状。使用所谓的Brinkman方程来描述流场，该方程还考虑了平面中的粘性应力，而不仅仅是像Darcy方程那样由于限制板而产生的粘性应力。色散关系同意更好地与实验结果比经典的线性稳定性分析的径向指在Hele-Shaw细胞，使用达西定律作为流体运动的模型。
2013-03-22 physics.flu-dyn
Numerical investigation of viscous fingering in a three-dimensional cubical domain
本文通过三维数值模拟研究多孔介质中低粘性流体驱替高粘性流体时的粘性指进现象，揭示雷诺数、佩克莱数和对数粘度比如何影响驱扫效率，并提出最优参数选择以抑制指进非线性增长、实现高效驱扫。
2023-05-31 physics.flu-dyn
Competition is the underlying mechanism controlling viscous fingering and wormhole growth
粘性指进和虫洞增长是一种复杂的非线性不稳定现象。我们认为两者都是争夺水资源的结果，其中不稳定性增长的能力取决于其携带水的能力。我们得出经验的解决方案，以量化的手指/虫洞流量在单，双，和多手指系统。我们使用这些解决方案表明，指状和虫洞模式是一个确定性的竞争结果。对于虫孔生长，溶解控制，我们解决了反应性运输分析在每个虫孔计算溶解在虫孔壁和尖端。所产生的模式（在中等Damk ohler值下的粘性指进和虫孔生长）遵循指/虫孔数量随深度的幂律衰减，其指数为-1，与现场观察一致
2019-11-06 physics.flu-dyn physics.geo-ph
Scaling anomalies in the coarsening dynamics of fractal viscous fingering patterns
我们分析了Sharon \textit{et al.}（2003）最近的一个实验，该实验研究了在径向Hele-Shaw池中生长的分形粘性指进图案（FVFPs）由于表面张力而导致的粗化。我们认为，一个非受迫的Hele-Shaw模型，一个自然的模型，该实验，属于相同的普适性类相序模型B。以实验中生长的FVFPs和扩散限制聚集体为初始条件，用模型B进行了两系列数值模拟。我们观察到Lifshitz-Slyozov缩放$t^{1/3}$在中等距离和非常缓慢的收敛到这个缩放在小距离。动态标度不变性在大距离处失效。
2003-12-19 cond-mat.stat-mech nlin.PS physics.flu-dyn
Viscous fingering in liquid crystals: Anisotropy and morphological transitions
我们表明，一个极小模型，粘性指进与液晶的各向异性被认为是进入通过两个不同的粘度在两个垂直的方向，可以映射到一个双重的表面张力的各向异性。我们数值集成的动力学与相场的方法来找到和表征尖端分裂和侧支作为各向异性和无量纲表面张力的函数之间的过渡问题。这种各向异性的依赖性可以解释实验观察到的（重入）转变温度和施加的压力是不同的。我们的观察结果也是一致的，与以前的实验证据中的粘性指内蚀刻细胞和凝固的模拟。
1999-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Fingering induced by a solid sphere impact to viscous fluid
实验研究了固体弹丸撞击粘性液体层时产生的飞溅指数。将一个钢球落在一个粘性液体池中。然后，指状不稳定性发生在弹坑的边缘，这取决于实验条件，如弹丸的惯性和目标液体的粘度。当冲击惯性不足时，不能观察到任何指进结构。相反，如果冲击惯性太大，则引起随机飞溅并且手指计数变得困难。在这两个区域之间可以观察到明显的指进不稳定性。通过使用高速视频数据来计数指状物$N$的数目。从无量纲数的角度讨论了$N$的标度性。通过假设瑞利-泰勒不稳定性，可以使用雷诺数$Re$、韦伯数$We$和弗劳德数$Fr$导出$N$的标度律。特别是，缩放$N=(ρ_r Fr)^{1/4}We^{1/2}/3^{3/4}$获得的重力占主导地位的弹坑制度，其中$ρ_r$是一个弹丸和目标之间的密度比。虽然实验数据相当分散，但标度律与数据行为的全局趋势一致。利用其中一个标度律，对行星纳米环形山的边缘结构进行了评价。
2014-10-04 physics.flu-dyn
Diffusion-driven transition between two regimes of viscous fingering
粘性指进模式可以形成在两个不混溶的流体之间的界面处，所述两个不混溶的流体被限制在一对平板之间的间隙中;每当具有较低粘度的流体取代具有较高粘度的流体时，界面是不稳定的。对于可混溶流体，由于在跨越间隙的薄维度中形成界面结构，情况更加复杂。在这里，我们研究的两个可混溶的流体之间的固有扩散的影响，这种结构上出现的粘性指进模式。我们发现了一个意想不到的转变，将两个不同的区域分开，其中模式形态和发作模式不同。随着手指结构从三维结构演变为准二维结构，这种转变的特征是瞬时稳定状态。扩散的存在允许不稳定性在被禁止的地方形成。
2018-12-14 physics.flu-dyn
Three-dimensional aspects of fluid flows in channels. II. Effects of Meniscus and Thin Film regimes on Viscous Fingers
我们进行了三维研究的稳态粘性手指，开发线性通道。通过一个三维格子Boltzmann方案，模仿完整的宏观运动方程的流体动量和序参量，我们研究了两种情况下的通道的厚度的效果。首先，在通道厚度方向上的流体的总位移，我们发现，稳定状态的手指是有效的二维和以前的二维结果可以通过考虑到整个通道厚度的弯曲弯月面的影响，作为对表面应力的贡献恢复。其次，当薄膜在沟道厚度方向上发展时，指状物随着沟道纵横比的增加而变窄，这与实验结果一致。薄膜的影响使问题三维化，结果偏离二维预测。
2007-09-18 physics.flu-dyn
Electrically-controlled self-similar evolution of viscous fingering patterns in radial Hele-Shaw flows
在Hele-Shaw流动中，通常采用时间相关的注入策略来控制在径向位移期间分离两种流体的界面处出现的粘性指状物的数量。在这里，我们从理论上证明，这样一个通常的控制方法是显着改善，利用通过施加外部电场产生的电渗流。更具体地说，根据随时间变化的电流和注入速率的耦合作用下，我们设计了一种策略，能够控制不仅出现在接口的手指的数量，但也当（如果）自相似的演变发生。此外，还可以调节$n$折叠指状图案的不稳定性水平。这种对界面特征的改进的控制不能通过仅考虑随时间变化的注入速率来实现。摄动二阶模态耦合分析和边界积分仿真验证了控制方案的有效性和正确性。
2021-11-04 physics.flu-dyn
Control of Viscous Fingering Instability for Complex Yield-Stress Fluids using a Tapered Cell
粘性指进（或Saffman-Taylor）不稳定性是各种技术（例如提高石油采收率）效率的主要限制因素，已被广泛研究，特别是对于简单牛顿流体。在这里，我们从实验和理论上证明了抑制复杂（屈服应力）流体的粘性指进不稳定性的重要控制，以产生一个完整的扫描与平坦的界面。使用一个矩形锥形细胞，我们第一次实验表明，控制的主要指进不稳定性的一个复杂的屈服应力流体时，推动另一个粘性较低的可行性。我们进一步发展了一个理论的线性稳定性分析广义复杂流体的屈服应力和幂律形式的粘度提供见解。与三个复杂的解决方案产生不同的粘度对比，我们观察到稳定的平坦和不稳定的波浪形界面取决于间隙梯度（$α$）和注射流量（$Q$）。最后，比较揭示了一个令人满意的理论稳定性判据，能够预测稳定与不稳定的位移屈服应力流体下的各种$α$。
2022-05-16 physics.app-ph physics.flu-dyn
Transition from viscous fingers to foam during drainage in heterogeneous porous media
本研究采用孔隙网络模型探究非均质多孔介质排水过程，发现粘性指流到泡沫的转变，揭示转变距离的幂律衰减规律及泡沫降低流动性的特性与失稳机制。
2023-07-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Analytical approach to viscous fingering in a cylindrical Hele-Shaw cell
本文报道了半径为a、厚度为b的圆柱形Hele-Shaw盒中粘性指进不稳定性发展的分析结果。我们推导出一个广义版本的达西定律在这样的圆柱形的背景下，并发现它恢复通常的达西定律的流动在平坦的，矩形的细胞，在b/a的高阶修正。我们的兴趣集中在细胞的曲率半径的不稳定性特征的影响。线性和轻微的非线性流态进行了研究，通过模式耦合分析。我们的分析结果表明，线性增长率和手指的竞争抑制越来越大的曲率半径。在圆柱形细胞尖端分裂事件的情况下进行了讨论。
2002-01-31 cond-mat.soft math-ph math.DG
Numerical simulations and universal saturation profiles for viscous fingering patterns in Hele-Shaw flow
Departamento de Física, Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学物理系）；Research School of Earth Sciences, Australian National University（澳大利亚国立大学地球科学研究学院）；School of Mathematical Sciences, Queensland University of Technology（昆士兰科技大学理学院）
研究Hele-Shaw流中粘性指进模式，用水平集方法全非线性数值模拟，测试Beeson-Jones-Woods饱和模型，发现其对单相流有效，对两相流因表面张力等因素存在差异，该模型对类扩散限制聚集模式有效但非通用。
2026-07-29 physics.flu-dyn
Viscous fingering patterns for Hele--Shaw flow in a doubly connected geometry driven by a pressure differential or rotation
Hele-Shaw流动的传统数学模型考虑了气泡注入（或抽出）无限大粘性流体。这种模型最常研究的特征是Saffman-Taylor不稳定性如何驱动流体/空气界面处的粘性指进模式。在这里，我们考虑一个更现实的模型，假设粘性流体是有限的，覆盖一个双重连接的二维区域由两个流体/空气界面。对于在其中的流动是由两个接口的压力差驱动的情况下，我们探讨了这个模型的数值，突出了发展的粘性指进模式的接口与较高的压力。我们的数值方案是基于水平集方法，其中每个接口表示为一个单独的水平集函数。我们表明，该计划是能够重现实验观察到的特征手指图案的一个接口通过其他爆裂点。模拟结果与实验结果进行了比较。此外，我们考虑一个模型的问题，其中一个环形体的流体是在一个旋转的Hele-Shaw细胞的发展。在这种情况下，我们的模拟探索如何一个或两个接口可以是不稳定的，并开发指进模式，这取决于旋转速率和流体的体积。
2023-01-18 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Disorder-induced non-linear growth of viscously-unstable immiscible two-phase flow fingers in porous media
本研究通过动态孔隙网络模型，探究多孔介质中粘性不稳定两相流指进的非线性增长，揭示毛细管屏障无序性对增长指数的影响及向拉普拉斯增长的过渡机制。
2023-12-22 physics.flu-dyn
Peeling fingers in an elastic Hele-Shaw channel
该研究结合实验与深度平均模型，揭示弹性 Hele-Shaw 通道中空气指由黏性重开向弹性重开的转变，并首次数值复现羽状等非定常模态。
2024-02-29 nlin.PS physics.flu-dyn
The non-monotonicity of growth rate of viscous fingers in heterogeneous porous media
本文对非均质多孔介质中混相驱油粘性指增长率进行了随机分析。表征储层渗透率分布的统计参数变化范围很大。指状物的形成是通过混合不同粘度的流体--水和聚合物溶液来提供的。对粘性指增长率的分布函数进行了数值计算和可视化。仔细的数据处理揭示了混合区前端对储层渗透率（描述中等粒度）相关长度的依赖性的非单调性。结果表明，粒度增加到一定值会导致分布形状的扩展和分布最大值向更高速度区域的转移。此外，渗透率的标准偏差的增加导致粘性指状物的生长速率的密度分布的形状和特征的轻微变化。横向流动平衡近似和Koval模型的框架内的理论预测进行了对比与数值计算的速度分布。
2023-03-19 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Compression-driven viscous fingering in a radial Hele-Shaw cell
本文研究径向 Hele-Shaw 腔中气体压缩性对黏性指进的影响，提出压缩数这一新无量纲参数，并通过理论分析、实验与非线性模拟证明增大压缩数可延迟指进发生并降低其严重程度。
2023-11-30 physics.flu-dyn
Radial fingering in a Hele-Shaw cell: a weakly nonlinear analysis
当Hele-Shaw单元中的窄间距平行板之间的粘性流体取代粘性流体时，发生Saffman-Taylor粘性指进不稳定性。径向流动几何形状的实验形成扇形图案，其中不同长度的指状物竞争、扩散和分裂。我们的弱非线性分析的不稳定性预测这些现象，这是超出了线性稳定性理论的范围。手指的竞争出现通过增强增长的次谐波扰动，而传播和分裂发生通过谐波模式的增长。非线性模式耦合增强了这些微扰的增长与适当的相对相位，我们通过模式耦合方程的对称性分析证明。我们对比模式耦合在径向流与矩形流几何形状。
1998-02-19 cond-mat.soft nlin.PS patt-sol
Delayed onset and the transition to late time growth in viscous fingering
粘性指进模式在两种流体之间的界面处的受限几何形状中形成，因为较低粘度的流体置换具有较高粘度的流体。以前的研究已经研究了最不稳定的波长的图案，形成使用两个线性稳定性分析和动态的手指生长的非线性制度。在动力学方面的有趣差异已经在直线和径向几何形状之间以及在不混溶（具有界面张力）或混溶（具有可忽略的界面张力）的流体对之间看到。本文报道了所有这些系统如何从线性不稳定状态过渡到后期的非线性动力学的测量结果。在所有四种情况下，有一个稳定或缓慢增长的区域，其特征在于在手指进入后期制度之前的起始长度尺度。对于不混溶的流体在直线几何形状的起始长度是一致的线性稳定性分析。所有其他情况都没有得到现有理论的充分描述。在径向几何结构中，理论预测的起始长度比实验观察到的要小一个数量级，并且与无量纲数的比例不正确。对于可混溶的流体在直线几何的起始长度是有关的发展内的限制尺寸的稳态结构，不能用准二维理论解释。通过将发病长度与发病后测量的手指生长速率相结合，可以预测形成后期动态的全局模式。
2020-08-13 physics.flu-dyn
The effect of viscosity ratio and Peclet number on miscible viscous fingering in a Hele-Shaw cell: A combined numerical and experimental study
从一系列的特点，不稳定，混溶驱替实验中的一个四分之一的五点源-汇几何形状的Hele Shaw细胞的结果，详细的数值模拟比较。我们在不利的粘度比从1 - 20和Peclet数从10 $^4$ - 10 $^6$捕获的过渡从二维到三维径向指进和实验的不确定性进行重复实验。开放获取的数据集提供了指进模式的延时图像、瞬态流出物剖面和用于模型验证的元信息。我们发现指进模式的复杂性随着粘度比和Peclet数的增加而增加，并且与线性位移相比，指进的发生被延迟，这可能是由于Taylor色散稳定化。从2D到3D指进的过渡发生在临界Peclet数，这与文献中最近的实验是一致的。2D数值模拟与流体动力学分散和不同的网格方向提供了良好的预测的突破时间和扫掠效率在中间Peclet数的范围内的粘度比测试，一般在实验的不确定性。特定的指波长，尖端形状和增长是很难复制的模型预测使用速度依赖的纵向色散或简单的分子扩散约束的指进实验中看到的演变，但既不完全捕获精细尺度和宏观措施。在这两种情况下，模拟预测比实验更锋利的手指。一个较弱的分散稳定似乎有必要捕捉实验指在高粘度比，这也可能需要各向异性组件。在未来的开发中，应探索具有不同分散配方的3D模型，以捕获高粘度比和Peclet数下的全范围效应。
2021-11-12 physics.flu-dyn
Wrinkly fingers: the interaction between fluid- and solid-based instabilities in elastic-walled Hele-Shaw cells
在这个流体动力学视频中，我们研究了弹性Hele-Shaw单元中的两相流，该单元涉及两种不同的基于流体和固体的不稳定性：粘性指进和片屈曲。我们表明，这两个不稳定性的相对重要性是由一个单一的无量纲参数，它提供了一个衡量的弹性的柔性壁。我们采用数值模拟表明，相对较硬的[软]墙，系统的行为是由粘性指[片屈曲]。两种不稳定性之间的强相互作用出现在中间区域，并导致极其复杂的指进和屈曲模式的发展。
2013-10-11 physics.flu-dyn
Viscosity-Stratified Flow in a Hele-Shaw Cell
建立了描述Hele-Shaw池中粘性分层流动的数学模型。数值模拟的射流和发展的粘性手指的影响，惯性和摩擦进行。研究了一维多层流动。在三层流动的框架下，给出了Saffman-Taylor不稳定性的解释。提出了一种考虑流体层间摩擦的粘性指进运动学波动模型。与计算的基础上的二维方程的比较表明，该模型允许确定的传播速度和厚度的粘性手指。
2016-03-19 physics.flu-dyn
Fingering instability of a stretched liquid bridge
当两个平行基底之间的液体粘性桥通过加速一个基底而被拉伸时，其界面在径向方向上后退。在某些情况下，界面变得不稳定。这种不稳定性导致了手指网络的出现。本文对指进的机理进行了实验研究和理论分析。实验设置允许可移动衬底的恒定加速度高达180 m/s $^2$。使用两个高速视频系统观察到的现象。针对不同的液体粘度和液体桥尺寸测量指状物的数量。桥梁界面的线性稳定性分析考虑了液体流动中的惯性、粘性和毛细效应。理论上预测的最大数量的手指，对应于一个模式的最大幅度，和阈值的手指形成的发病建议。这两个模型都符合实验数据，新兴的空化气泡的发病。
2019-12-04 physics.flu-dyn
Velocity of viscous fingers in miscible displacement: Intermediate concentration
针对可混溶驱替中黏性指进，提出基于指端中间浓度假设的TFE模型改进速度估计，经数值模拟验证，精度高于原模型。
2024-05-28 cs.NA math.AP math.NA
Self-similar and disordered front propagation in a radial Hele-Shaw channel with time-varying cell depth
在两个平行板之间的狭窄间隙中，气泡对粘性流体的置换可以容易地驱动称为粘性指进的复杂界面斑图形成。我们关注的是最近由[1]提出的一个改进的系统，在该系统中，指进不稳定性的发生通过引入与时间相关的（幂律）板分离而被延迟。我们对深度平均理论模型进行了完整的线性稳定性分析，结果表明，板块分离延迟了非轴对称不稳定性的发生，与[1]的简化分析所获得的预测定性一致。然后，我们采用直接的数值模拟表明，在参数政权的轴对称膨胀的气泡是不稳定的非轴对称扰动，接口可以演变成一个自相似的方式，使在给定的时间界面形状只是一个重新缩放的版本的形状在较早的时间。这些新的，自相似的解决方案是线性稳定的，但他们只发展，如果最初的圆形界面受到单峰扰动。相反，非单峰扰动的应用（例如，通过多个线性不稳定模式的叠加）导致复杂的，不断演变的指状图案的发展，类似于通常在恒定宽度的Hele-Shaw细胞中观察到的那些。[1]Z.郑惠南Kim和H. A.石，使用时间依赖策略控制粘性指进，物理评论。115，174501（2015）。
2019-03-03 nlin.PS physics.flu-dyn
Cell motility: a viscous fingering analysis of active gels
肌动蛋白网络从径向对称到纵向对称的对称性破缺已被确定为角膜细胞（鱼细胞）在固体基质上运动的主要机制。对于强摩擦系数，二维肌动蛋白流，其中包括聚合在边缘和解聚在散装可以建模为达西流，细胞的形状和动力学，然后通过标准的复杂的分析方法建模。我们用活性凝胶的理论来描述的取向顺序的细丝，从边界到散装。我们分析表明，重组的皮层是足以解释的细胞的运动，并找到作为一个函数的方向序参量在散装的速度。
2011-02-08 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Numerical study on viscous fingering using electric fields in a Hele-Shaw cell
研究了Hele-Shaw盒中运动界面在面内电场作用下的非线性动力学行为。我们开发了一种谱精确的边界积分方法，其中制定了耦合积分方程组。虽然由于高阶空间导数的刚度可以被移除，但是长时间的模拟仍然是昂贵的，因为随着界面的扩展，界面的演化速度急剧下降。我们通过采用重新缩放方案来消除这种物理上强加的刚度，这加速了缓慢的动力学并降低了计算成本。我们的非线性结果表明，正电流抑制手指分枝，促进整体稳定的模式。另一方面，负电流使界面更不稳定，并导致形成连接手指和小内部区域的薄尾部结构。当没有磁通注入，并利用负电流时，界面倾向于接近原点并分裂成几滴。我们研究了界面到原点的最小距离随时间的演化，发现它服从一个代数规律$\displaystyle (t_*-t)^b$，其中$t_*$是夹断时间的估计。
2022-01-16 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Velocity of viscous fingers in miscible displacement
本文研究聚合物段塞注入储层时混合区的线性生长，通过有限体积和有限元素两种数值方法分析段塞前缘与混合区边界速度，并与横向流平衡近似及Koval模型的理论估计比较，提出了基于聚合物特征的混合区生长速率分析方法建议。
2020-12-04 cs.NA math.AP math.NA
Competing gravitational and viscous efects in 3D two-phase flow investigated with a table-top optical scanner
我们目前的实验和理论描述的过渡，从粘度稳定的流动重力不稳定的指进两相流在三维合成多孔介质。观察是可能的，通过使用我们新开发的桌面3D扫描仪的基础上，光学指数匹配和激光诱导荧光，这是详细描述。在实验中，从流动池顶部的点源以固定流速注入的更稠密、更粘性的流体置换粘性较低、密度较低的流体。我们观察到一个稳定的入侵区附近的入口，随着流量的增加而增加的大小，并提出了最初的接近半球形。在后期，侵入锋过渡到不稳定模式和指进流状态。该过渡发生在预测的临界半径Rc处，该临界半径Rc对应于组合的粘性和重力压力梯度的零。
2022-05-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Nonmonotonic magnetoresistance of a two-dimensional viscous electron-hole fluid in a confined geometry
超纯导体可以表现出流体动力学传输，其中载流子的集体运动类似于粘性流体的流动。在受限的几何形状中（例如，在超高质量纳米结构中），电子流体呈现类似泊肃伊尔的流动。施加外部磁场趋于减小粘性效应，从而导致大的负磁阻。在接近电中性的双组分系统中，载流子的流体动力学流动强烈地受到两个组分之间的相互摩擦的影响。在低场，磁电阻是负的，然而在高场，电子-空穴散射，复合和粘度之间的相互作用的结果在一个戏剧性的变化的流动剖面：磁电阻改变其符号，并最终成为线性在非常高的领域。这种新的非单调磁电阻效应可以作为一种指纹来检测两组分导电系统中的粘性流动。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Side branched patterns, coalescence and stable interfaces during radial displacement of a viscoelastic fluid
我们探讨的界面不稳定性，结果时，牛顿流体（甘油-水的混合物，内部流体）取代粘弹性流体（致密的玉米淀粉悬浮液，外部流体）在径向Hele-Shaw细胞。随着内部流体和外部流体的粘度的比率增加，侧支化界面图案被显示成比例生长和指状聚结的更稳定的界面所取代。我们相关的平均手指间距与界面不稳定的最主要的波长，计算使用的数学模型，占粘性指混溶Hele-Shaw位移。粘度比对指间距的作用的模型预测与实验观察是密切一致的。我们的研究有助于深入了解的外部流体的粘弹性的形态和界面图案的增长的显着贡献。
2020-10-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A boundary element method for the solution of finite mobility ratio immiscible displacement in a Hele-Shaw cell
本文在Hele-Shaw盒中数值研究了具有有限流度比的两种不互溶流体之间的相互作用。在不同的毛细管数和流度比使用有限的流动率比模型之间的低粘度流体和高粘度流体的界面处开始的指进不稳定性进行了分析。本工作的动机是可能的发展的界面不稳定性，可能会发生在多孔介质中的CO $_2$封存的过程中，但不假装分析这个复杂的问题。相反，我们提出了一个详细的研究类似的问题发生在一个海勒-肖细胞，给可能的羽流模式，可以在CO $_2$注入发展的迹象。数值方案利用边界元法，其中两种流体的界面处的法向速度直接通过超奇异积分的评价来计算。边界积分方程的求解采用Neumann收敛级数与三次B样条边界离散，表现出6阶空间收敛。收敛系列允许长期的非线性动态增长的粘性手指，以准确和有效地探索。在低流度比制度的模拟揭示了大的差异，指进模式相比，由以前的高流度比模型预测。最重要的是，竞争手指之间的经典手指屏蔽被抑制。次级指状物可以具有显著的速度，与高迁移率比流动相比，允许与初级指状物更大的相互作用。最终，这种相互作用会导致基底变薄，手指断裂成单独的气泡。
2021-03-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rational constitutive law for the viscous stress tensor in incompressible two-phase flows: Derivation and tests against a 3D benchmark experiment
本文针对两相流单流体模型中粘性应力表示问题，推导了含两个粘性系数的各向异性本构定律，并通过封闭竖直管道内粘性浮力驱动交换流动的三维基准实验验证了该模型在合理计算成本下预测界面演化的优越性。
2025-06-05 physics.flu-dyn
Newtonian fluid invasion into a Yield-Stress Fluid-Saturated Medium
Université Paris-Saclay, CNRS, FAST（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，FAST）；PoreLab, Department of Physics, Norwegian University of Science and Technology（孔隙实验室，挪威科技大学物理系）；Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，LPTMS）；PoreLab, Department of Physics, University of Oslo（孔隙实验室，奥斯陆大学物理系）
本研究通过孔隙网络模型，发现牛顿流体驱替宾汉屈服应力流体时，除经典Lenormand模式外，还存在低粘度比下的树状和高粘度比下的柱状两种新侵入模式，并建立了突破条件。
2026-09-14 physics.flu-dyn
Growth morphology and symmetry selection of interfacial instabilities in anisotropic environments
在准二维几何结构中，一种流体被另一种粘性较小的流体置换通常会导致复杂的指进模式。在各向同性系统中，出现密集分支生长，其特征在于不断演化的手指的重复尖端分裂。当界面动力学存在各向异性时，生长形态变为以规则结构为特征的枝晶生长。我们通过在Hele-Shaw单元上雕刻六重对称晶格通道来引入各向异性。我们发现，在混溶流体的形态转变不仅取决于先前报道的各向异性程度设置的晶格拓扑结构，但也对两种流体之间的粘度比。值得注意的是，粘度比和各向异性的程度也支配的树枝状图案的全球功能，诱导系统的变化，从六倍到十二倍对称的树突。改变任一控制参数提供了一种新的方法来调整复杂图案的对称性，这也可能与梯度驱动的界面动力学的类似现象有关，例如定向凝固或电沉积。
2021-01-16 physics.app-ph physics.flu-dyn
