Static wall layers in the displacement of two visco-plastic fluids in a plane channel
Notice bibliographique
Résumé
In a plane-channel displacement flow of two visco-plastic fluids, it is possible for there to be a static residual layer of the displaced fluid left stuck to the walls of the channel. This phenomenon provides an idealized model for the formation of a wet micro-annulus, due to poor mud removal, during the primary cementing of an oil well. Using a lubrication approximation, it is shown that sufficient conditions for the non-existence of a static wall layer can be computed simply in terms of two dimensionless parameters: the Bingham number for the displacing fluid (B1) and the ratio of the yield stresses of the two fluids (ϕY). When these conditions are not met, it is possible to compute the maximum possible static wall layer thickness hmax, which depends on B1, ϕY and on a third dimensionless parameter ϕB, a buoyancy to yield stress ratio. On computing displacements using the lubrication approximation, the interface is observed to asymptotically approach the maximum static layer thickness as t → ∞. Results from fully two-dimensional displacement computations are also presented. These indicate that the displacement front propagates at a steady speed along the channel, leaving behind a static layer which is significantly thinner than hmax. Surprisingly, the computed static layer thickness is observed to decrease with a parametric increase in the dimensionless yield stress of the displaced fluid. To explain these results we analyse the streamline configuration close to a steadily advancing displacement front. We demonstrate heuristically that the local visco-plastic dissipation functional will be approximately minimized by a critical layer thickness at which the displaced fluid begins to recirculate ahead of the displacement front. Comparison of the critical recirculation limit with the static layer thickness computed from the fully transient model gives a very close agreement, suggesting that a form of energy minimization is responsible in this case for selecting the static layer thickness.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».