Saffman-Taylor kararsızlığı - Saffman–Taylor instability

Saffman-Taylor kararsızlığı, Ayrıca şöyle bilinir yapışkan parmak, morfolojik olarak kararsız bir modelin oluşumu iki sıvı arasındaki arayüz gözenekli bir ortamda. Bu durumla en sık karşılaşılan drenaj toprak gibi ortamlar aracılığıyla süreçler.[1] Daha az viskoz bir sıvı enjekte edildiğinde daha viskoz bir sıvının yerini aldığında oluşur. (Ters durumda, diğerinin yer değiştirmesi daha fazla viskoz olduğunda, arayüz stabildir ve herhangi bir model oluşmaz.) Esasen, arayüz yatay ise ve farklı yoğunluklardaki iki sıvıyı ayırıyorsa, aynı etki yerçekimiyle (enjeksiyonsuz) meydana gelir. biri diğerinden daha ağır: bu, Rayleigh-Taylor dengesizliği. Dikdörtgen konfigürasyonda, sistem tek bir parmak (Saffman-Taylor parmağı) oluşana kadar gelişir. Radyal konfigürasyonda, desen art arda uç bölme ile parmakları oluşturarak büyür.

Viskoz parmakla ilgili deneysel araştırmaların çoğu, yapışkan bir sıvı içeren birbirine yakın iki paralel cam tabakasından oluşan Hele-Shaw hücreleri üzerinde gerçekleştirildi. En yaygın iki kurulum, kanalın bir ucunda daha az viskoz sıvının enjekte edildiği kanal konfigürasyonu ve daha az viskoz sıvının hücrenin merkezine enjekte edildiği radyal konfigürasyondur. Viskoz parmaklamaya benzer dengesizlikler biyolojik sistemlerde kendiliğinden oluşturulabilir.[2]

Viskoz parmaklamanın matematiksel açıklaması Darcy yasası her akışkanın kütlesindeki akış için, arayüzdeki bir sınır koşulu yüzey gerilimi.

Viskoz parmak problemleri için simülasyon yöntemleri sınır integral yöntemlerini içerir, faz alanı modelleri vb. için bir çözüm Saffman-Taylor parmak sorun Roland Combescot, Thierry Dombre, Vincent Hakim tarafından önerildi, Yves Pomeau ve Alain Pumir [3][4]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Li, S; et al. (2018). "Kısmen Islatılmış Gözenekli Ortamda Viskoz Sıkışmış Doymuş Bölgelerin Dinamikleri". Gözenekli Ortamda Taşıma. 125 (2): 193–210. arXiv:1802.07387. doi:10.1007 / s11242-018-1113-3.
  2. ^ Mather, W .; Mondragón-Palomino, O .; Danino, T .; Hasty, J .; Tsimring, L. S. (2010). "Büyüyen Hücre Popülasyonlarında Akım Kararsızlığı". Fiziksel İnceleme Mektupları. 104 (20): 208101. Bibcode:2010PhRvL.104t8101M. doi:10.1103 / PhysRevLett.104.208101. PMC  2947335. PMID  20867071.
  3. ^ "2016 Boltzmann Madalyası".
  4. ^ Combescot, R., Dombre, T., Hakim, V. V., Pomeau, Y. ve Pumir, A. (1986). Saffman-Taylor parmaklarının şekil seçimi. Fiziksel inceleme mektupları, 56 (19), 2036-2039.