Immiscible displacement of oil by water in a microchannel: Asymmetric flow behavior and nonlinear stability analysis of core-annular flow
Notice bibliographique
Résumé
The immiscible displacement of oil by water in a circular microchannel was investigated. A fused silica microchannel with an inner diameter of 250 μm and a length of 7 cm was initially filled with a viscous silicone oil. Only water then was injected into the channel. We describe our flow observations based on the two-dimensional images captured in the middle of the channel. The water finger displaced the oil and left an oil film on the channel wall. While the oil was being displaced at the core, the flow resistance decreased, which resulted in increases in water flow rate and inertia. Eventually, the water finger reached the channel exit and formed a core-annular flow pattern. The wavelength of the waves formed at the oil-water interface also increased with the increase in inertia. The initially symmetric interfacial waves became asymmetric with time. Also, the water core shifted from the center of the channel and left a thinner oil film on one side of the microchannel. Under all flow rates tested in this study, as long as the water was continuously injected, the water core was stable and no breakup into droplets was observed. We also discuss the flow stability based on nonlinear and linear stability analyses performed on the core-annular flow. Compared to the linear analysis, which ignores the inertia effects, the nonlinear analysis, which includes the inertia effects, predicts longer interfacial wavelengths by a factor of 1/sqrt[1-a(o)/2(We(w) + We(o)a(o)(2)/1-a(o)(2))] where We(w) and We(o) are the Weber numbers of the water and the oil phases, respectively, and a(o) is the unperturbed water core radius made dimensionless by the channel radius.
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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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».