Stability analysis of two-phase buoyancy-driven flow in the presence of a capillary transition zone
Notice bibliographique
Résumé
Natural convection that results from the dissolution of a diffusive species into a fluid saturated porous layer in the presence of a capillary transition zone is an important phenomenon in geological flows. The prediction of the onset of convection has remained elusive under the theory of gravitationally unstable multiphase flow in porous media. The present study offers a paradigm for the stability of two-phase buoyancy-driven flow in the presence of the capillary transition zone in a saturated porous medium, which allows for a quantitative description of the onset of natural convection. The analysis, which is based on the quasi-steady-state approximation, stresses the critical role of the capillary transition zone and the upward crossflow between the diffusive boundary layer and the capillary transition zone in the stability of the system, as well as in the transient growth of perturbations. We show that the instability problem can be characterized by capillary-dominant and buoyancy-dominant regimes with a transition in between. In the capillary-dominant regime, capillarity has a strong role in destabilizing the diffusive boundary layer. While in the buoyancy-dominant regime, the capillary transition zone is small enough that it can be ignored and the buoyancy force is the sole cause of the instability. Furthermore, our analysis shows that the capillary transition zone can potentially accelerate the evolution of the natural convection over 6 times faster than the buoyancy-dominant regime. Finally, the nonlinear dynamics of the system is studied using direct numerical simulations. The nonlinear simulations confirm the predictions from the linear stability analysis.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».