بررسی عددی ناپایداری انگشتیشدن جریان لزج امتزاجی در محیط متخلخل دارسی و غیردارسی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 5, Volume 20, Issue 10, 1399, Pages 2471-2482 PDF (1.35 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| حامد میری; بهروز زارع وامرزانی; حمید صفاری* ; سیدمصطفی حسینعلیپور; آرش نعمتی | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله ناپایداری انگشتی مخلوطشدنی در یک محیط متخلخل دارسی- غیردارسی از طریق حل عددی مطالعه شد و در مورد چگونگی شکلگیری و رشد الگوهای انگشتی بحث شده است. براساس ضریب تخلخل، محیط میتواند به دو دسته دارسی و غیردارسی تقسیمبندی شود. همچنین سرعت جریان و سیال مورد استفاده (نیوتونی یا غیرنیوتونی) عواملی هستند که استفاده از رابطه دارسی را محدود میکنند. در این شبیهسازی برخلاف بیشتر پژوهشهای پیشین که در آنها از معادله دارسی دوفاز برای بررسی ناپایداریها استفاده شده، از یک مدل دوبعدی براساس زوجکردن معادلات جریان در محیط متخلخل (دارسی یا برینکمن) و انتقال گونههای آبکی استفاده شده است. اثرات افزایش نرخ تزریق و تغییرات لزجت براساس نرخ تزریق و نسبت لزجت بر روی ناپایداریها بررسی شده است. همچنین مقایسهای بین نتایج حاصل از حل دارسی و برینکمن در ضریب تخلخلهای مختلف و نسبت گرانرویهای متفاوت انجام پذیرفته است. جهت اندازهگیری پارامترهای زمان گشایش، طول مرز مشترک، بعد فراکتالی و بازده جاروب از تکنیکهای پردازش تصویر استفاده شده است. با افزایش گرانروی در حلهای دارسی و برینکمن طول مرز مشترک و بعد فراکتالی افزایش یافته و انگشتیهای پیچیدهتری تشکیل میشود. در نتیجه بازده جاروب محیط متخلخل کاهش مییابد. همچنین، ضریب تخلخل محیط افزایش بازده جاروب را به دنبال خواهد داشت. در نهایت مشاهده شده است که با افزایش سرعت تزریق در حلهای برینکمن، پیچیدگی انگشتیها و عرض اختلاط افزایش یافته و بازده جاروب کاهش مییابد. | ||
| Keywords | ||
| انگشتیشدن لزج; معادله برینکمن; قانون دارسی; مخلوطشدنی; حل عددی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 2,926 PDF Download: 4,176 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,577 |
| Article View | 20,172,562 |
| PDF Download | 16,181,089 |