در این مقاله، ناپایداری سافمن-تیلور درجا‌به‌جایی مخلوط‌نشدنی ویسکوالاستیک-نیوتنی در یک سلول هل-شاو، برای اولین بار به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در شبیه‌سازی عددی از روش حجم سیال (VOF) برای پیش‌بینی تغییر شکل دو فاز استفاده شده است. سیال ویسکولاستیک با ویسکوزیته‌ی کمتر به عنوان فاز جا‌به‌جا کننده و سیال نیوتنی با ویسکوزیته‌ی بیش‌تر به عنوان فاز جا‌به‌جا شونده در نظر گرفته شده و معادله ساختاری فوق‌همرفتی ماکسول برای شبیه‌سازی سیال ویسکوالاستیک به کار رفته است. در این تحقیق اثر پارامتر‌های بی‌بعد شامل، نسبت تحرک، عدد الاستیسیته و عدد مویینگی در ناپایداری سافمن-تیلور مطالعه شده و در این راستا از کانتور-های فاز و نمودار بازده جاروبی استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد، افزایش عدد مویینگی و عدد الاستیسیته و همچنین کاهش نسبت تحرک باعث پایدار‌تر شدن جریان می‌شود. همچنین می‌توان یافت، تغییرات پارامتر‌های مورد نظر اثری چشم‌گیر روی کانتور‌های فاز و مکانیزم‌های موجود در پدیده‌ی انگشتی لزج دارد. نتایج این تحقیق می-تواند در فرایند ازدیاد برداشت نفت، برای استفاده در روش ‌های تزریق مایعات پلیمری بسیار موثر باشد. به عنوان یک نتیجه اصلی در این پژوهش مشاهده می‌شود، خاصیت الاستیک در سیال ویسکوالاستیک جا‌به‌جا کننده، در حضور نیرو‌های مویینگی اثری پایدار‌کننده روی جریان ناپایداری سافمن-تیلور دارد.

واژه‌های کلیدی: ناپایداری سافمن-تیلور، جا‌به‌جایی مخلوط‌نشدنی، سیال ویسکو‌الاستیک، انگشتی لزج، مدل فوق همرفتی ماکسول

متن کامل [PDF 1589 kb]   (6085 دریافت)