Wettability effect on displacement in disordered media under preferential flow conditions

润湿 渗吸 多孔介质 材料科学 流量(数学) 流离失所(心理学) 机械 接触角 工作(物理) 多孔性 热力学 复合材料 物理 发芽 生物 植物 心理治疗师 心理学
作者
Wenhai Lei,Weibo Gong,Moran Wang
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:975
标识
DOI:10.1017/jfm.2023.879
摘要

Preferential flow in a porous medium is commonly encountered in many practical applications. Our previous studies have discovered the preferential flow-induced non-monotonic wettability effect on displacement ( J. Fluid Mech , vol. 942, 2022 a , R5), but whether this non-monotonic rule is consistent for different disordered media and the impact of the interplay between the disorder and wettability under preferential flow conditions is still not well understood. Here, we combine microfluidic experiments, pore-scale simulations and theoretical analysis to study the impact of the disorder on the invading process where wettability varies from strongly water wet to strongly oil wet. Even though the strongly disordered matrix varies to a uniform state, the generality of the preferential flow-induced non-monotonic wettability effect is still proved. However, the previous pore-scale dynamics based on the strongly disordered matrix cannot explain the invading behaviour in the uniform matrix under preferential flow conditions. New mechanisms for the uniform matrix are further investigated by pore-scale modelling, which indicates that the balance of microscopic imbibition ability and the macroscopic interfacial stability dominate the invading process. We derive a theoretical model to describe the wettability effect and predict the optimal contact angle, which fits well with experimental and simulation results. Our work extends the understanding of the impact of preferential flow conditions on the wettability effect and is also of practical significance for engineering applications, such as geological CO 2 sequestration, enhanced hydrocarbon recovery, soil wetting, liquid-infused material fabrication and microfluidic device design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
墨水完成签到 ,获得积分10
4秒前
木光完成签到,获得积分20
7秒前
安静一曲完成签到 ,获得积分10
7秒前
aaronzhu1995完成签到 ,获得积分10
16秒前
昏睡的眼神完成签到 ,获得积分10
18秒前
伞兵一号卢本伟完成签到 ,获得积分10
19秒前
一禅完成签到 ,获得积分10
20秒前
LH完成签到 ,获得积分20
22秒前
畅彤完成签到,获得积分10
24秒前
勤奋的灯完成签到 ,获得积分10
24秒前
闪闪的斑马完成签到,获得积分10
29秒前
陆未离完成签到 ,获得积分10
32秒前
火星上白羊完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
36秒前
韧迹完成签到 ,获得积分10
37秒前
维维完成签到 ,获得积分10
40秒前
CC发布了新的文献求助10
41秒前
chhzz完成签到 ,获得积分10
42秒前
星星纸完成签到 ,获得积分10
43秒前
tfq200完成签到,获得积分10
48秒前
杪夏二八完成签到 ,获得积分10
51秒前
善学以致用应助CC采纳,获得10
57秒前
糖糖糖完成签到,获得积分10
1分钟前
Lim完成签到,获得积分10
1分钟前
小琦无敌完成签到,获得积分10
1分钟前
琉璃完成签到,获得积分10
1分钟前
Nick完成签到 ,获得积分10
1分钟前
都要多喝水完成签到,获得积分10
1分钟前
白菜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Zheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
KOBE完成签到 ,获得积分10
1分钟前
方方完成签到 ,获得积分10
1分钟前
weng完成签到,获得积分10
1分钟前
忐忑的草丛完成签到,获得积分10
1分钟前
dalong完成签到,获得积分10
1分钟前
左丘以云完成签到,获得积分0
1分钟前
Regina完成签到 ,获得积分10
2分钟前
我和你完成签到 ,获得积分10
2分钟前
晨雾完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793732
关于积分的说明 7807174
捐赠科研通 2450021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627016
版权声明 601350