亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Fluid entrapment during forced imbibition in a multidepth microfluidic chip with complex porous geometry

渗吸 诱捕 微流控 多孔性 机械 材料科学 多孔介质 几何学 复合材料 纳米技术 物理 数学 医学 植物 发芽 外科 生物
作者
Wenhai Lei,Weibo Gong,Xukang Lu,Moran Wang
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:987
标识
DOI:10.1017/jfm.2024.358
摘要

Understanding and controlling fluid entrapment during forced imbibition in porous media is crucial for many natural and industrial applications. However, the microscale physics and macroscopic consequences of fluid entrapment in these geometric-confined porous media remain poorly understood. Here, we introduce a novel multidepth microfluidic chip, which can mitigate the depth confinement of traditional two-dimensional (2-D) microfluidic chips and mimic the wide pore size distribution as natural-occurring three-dimensional (3-D) porous media. Based on microfluidic experiments and direct numerical simulations, we observe the fluid-entrapment scenarios and elucidate the underlying complex interaction between geometric confinement, capillary number and wettability. Increasing depth variation can promote fluid entrapment, whereas increasing capillary number and contact angle yield the opposite effect, which seemingly contradicts conventional expectations in traditional 2-D microfluidic chips. The fluid-entrapment scenario in depth-variable microfluidic chips stems from microscopic interfacial phenomena, classified as snap-off and bypass events. We provide theoretical analyses of these pore-scale events and validate corresponding phase diagrams numerically. It is shown that increasing depth variation triggers snap-off and bypass events. Conversely, a higher capillary number suppresses snap-off events under strong imbibition, and an increased contact angle inhibits bypass events under imbibition. These macroscopic imbibition patterns in microfluidic porous media can be linked with these pore-scale events by improved dynamic pore-network models. Our findings bridge the understanding of forced imbibition between 2-D and 3-D porous media and provide design principles for newly engineered porous media with respect to their desired imbibition behaviours.
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
一杯茶发布了新的文献求助10
19秒前
先锋完成签到 ,获得积分10
47秒前
奶糖喵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱静静应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
爱静静应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
爱静静应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
大气寄松发布了新的文献求助10
1分钟前
随机子应助一杯茶采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
魏白晴完成签到,获得积分10
2分钟前
川藏客完成签到 ,获得积分10
2分钟前
爱静静应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
爱静静应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
Eatanicecube完成签到,获得积分10
4分钟前
juan完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Raunio完成签到,获得积分10
5分钟前
lhy12345完成签到,获得积分10
6分钟前
咳咳哼完成签到,获得积分10
6分钟前
东海帝王发布了新的文献求助10
7分钟前
星辰大海应助东海帝王采纳,获得10
7分钟前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
hhhhhardboy完成签到,获得积分20
8分钟前
hhhhhardboy发布了新的文献求助20
8分钟前
随机子应助一杯茶采纳,获得10
8分钟前
9分钟前
充电宝应助hhhhhardboy采纳,获得10
9分钟前
Jenny完成签到,获得积分10
9分钟前
一杯茶发布了新的文献求助10
10分钟前
10分钟前
大模型应助糊涂的清醒者采纳,获得10
10分钟前
10分钟前
10分钟前
10分钟前
一杯茶发布了新的文献求助10
11分钟前
科研通AI2S应助悦耳十三采纳,获得10
12分钟前
12分钟前
12分钟前
12分钟前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Briefe aus Shanghai 1946‒1952 (Dokumente eines Kulturschocks) 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Актуализированная стратиграфическая схема триасовых отложений Прикаспийского региона. Объяснительная записка 360
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 3167188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2818687
关于积分的说明 7921881
捐赠科研通 2478444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1320323
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632748
版权声明 602438