---

در این تحقیق، ناپایداری انگشتی لزج، در جابجایی مخلوط پذیر سیال غیر نیوتنی در یک محیط متخلخل ناهمسان گرد مورد مطالعه قرار گرفته است. تأثیرات ناهمسان گردی‌های تانسورهای نفوذپذیری و پراکندگی و نیز تأثیر پارامترهای رئولوژیکی حاکم بر مدل کاریو- یاسودا و تفاوت آن با حالت نیوتنی، در حالت‌های متفاوتی از ناپایداری انگشتی مورد بررسی قرارگرفته‌اند. در شبیه‌سازی غیرخطی، با استفاده از روش طیفی و تبدیلات هارتلی به بررسی ویژگی‌های ناپایداری انگشتی در یک محیط متخلخل ناهمسان گرد پرداخته‌ شده است. در این پژوهش سه نوع جریان بررسی و مطالعه شده‌اند؛ در حالت اول، هر دو سیال جابجا کننده و جابجا شده، نیوتنی هستند و در دو حالت بعدی یک از سیالات جابجا کننده یا جابجا شده نیوتنی و دیگری غیر نیوتنی می‌باشد. همچنین، پارامتر‌های مشخص‌کننده رشد و گسترش ناپایداری انگشتی شامل طول اختلاط، بازده جاروبی و کانتورهای غلظت در حالت‌های متنوعی از جابجایی سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی مورد ارزیابی و مقایسه قرارگرفته‌اند. در هر سه نوع جابجایی، با افزایش نفوذپذیری در جهت جریان نسبت به جهت عمود بر جریان، از شدت رشد ناپایداری‌ها کاسته شده و جریان پایدارتری به دست می‌آید درحالی‌که با افزایش پراکندگی محیط متخلخل در جهت جریان نسبت به جهت عمود بر آن، جریان ناپایدار تر شده و ناپایداری‌ها با شدت بیشتری رشد می‌کنند. در جابجایی سیال نیوتنی توسط سیال غیر نیوتنی، با افزایش شاخص توانی و نیز کاهش عدد دبورا، جریانی پایدارتر می شود، درحالی‌که در جابجایی سیال غیر نیوتنی توسط سیال نیوتنی، عکس حالت قبل اتفاق می‌افتد.

---

در مقاله حاضر، با رویکردی تجربی به مطالعه ناپایداری انگشتی لزج در جابجایی مخلوط شدنی سیال نیوتنی پرداخته‌شده است. نتایج بررسی این ناپایداری در انتقال نفت از مخازن نفتی بستر زمین به سطح زمین، کاربرد گسترده‌ای دارد. به‌منظور واقعی‌تر شدن نتایج این پژوهش، محیطی متخلخل با دیواره‌های شفاف و ساختاری فشرده از دانه‌های کروی شیشه ساخته شد که نفوذپذیری آن به بستر زمین نزدیک باشد. هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثرات نسبت لزجت، میزان دبی و عدد بی‌بعد بلاک بر نحوه رشد و شکل انگشتی‌ها و همچنین تأثیر آن‌ها بر پارامترهای فیزیکی مهمی ازجمله طول اختلاط، بازده جاروبی و رشد اغتشاش به حالت پایه است. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت لزجت، ناپایداری و تعداد شاخه‌های انگشتی افزایش و انگشتی‌های ریز بیشتری تشکیل می‌شود. همچنین افزایش نسبت لزجت باعث افزایش طول اختلاط و کاهش بازده جاروبی می‌شود. با افزایش میزان دبی نیز مشاهده شد که تعداد انگشتی‌های پهن افزایش و نوک انگشتی‌ها تمایل به پخش شدن پیدا می‌کنند، علاوه بر این با بررسی نتایج مشخص شد که افزایش دبی، راندمان جاروبی را افزایش می‌دهد، اما تأثیر محسوسی بر طول اختلاط ندارد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش بلاک طول اختلاط کاهش و بازده جاروبی افزایش می‌یابد.