涉及颗粒材料的多相流是复杂的,并且容易由相互竞争的机械和流体动力学相互作用引起图案形成。近日,来自斯旺西大学化学工程系的Bjørnar Sandnes等人研究了颗粒推土和入侵流体中粘性压力梯度的稳定作用之间的相互作用。
文章要点:
1) 该研究发现,将水溶液注入干燥的疏水颗粒层中代表了一种粘性稳定的情况,在这种情况下,随着粘性力的增加,研究观察到从单个摩擦指状物的生长转变为多个摩擦指状体的同时生长;
2) 此外,研究也发现内部的粘性压力梯度使得该图案会更加地紧凑,最终导致摩擦指的前部达到完全稳定,从而以径向辐条图案的形式前进。
参考资料:
Zhang, D., Campbell, J.M., Eriksen, J.A. et al. Frictional fluid instabilities shaped by viscous forces. Nat Commun 14, 3044 (2023).
10.1038/s41467-023-38648-6
https://doi.org/10.1038/s41467-023-38648-6