Immiscible non-Newtonian displacement flows in stationary and axially rotating pipes
Notice bibliographique
Résumé
We examine immiscible displacement flows in stationary and rotating pipes, at a fixed inclination angle in a density-unstable configuration, using a viscoplastic fluid to displace a less viscous Newtonian fluid. We employ non-intrusive experimental methods, such as camera imaging, planar laser-induced fluorescence (PLIF), and ultrasound Doppler velocimetry (UDV). We analyze the impact of key dimensionless numbers, including the imposed Reynolds numbers (Re, Re*), rotational Reynolds number (Rer), capillary number (Ca), and viscosity ratio (M), on flow patterns, regime classifications, regime transition boundaries, interfacial instabilities, and displacement efficiency. Our experiments demonstrate distinct immiscible displacement flow patterns in stationary and rotating pipes. In stationary pipes, heavier fluids slump underneath lighter ones, resulting in lift-head and wavy interface stratified flows, driven by gravity. Decreasing M slows the interface evolution and reduces its front velocity, while increasing Re* shortens the thin layer of the interface tail. In rotating pipes, the interplay between viscous, rotational, and capillary forces generates swirling slug flows with stable, elongated, and chaotic sub-regimes. Progressively, decreasing M leads to swirling dispersed droplet flow, swirling fragmented flow, and, eventually, swirling bulk flow. The interface dynamics, such as wave formations and velocity profiles, is influenced by rotational forces and inertial effects, with Fourier analysis showing the dependence of the interfacial front velocity's dominant frequency on Re and Rer. Finally, UDV measurements reveal the existence/absence of countercurrent flows in stationary/rotating pipes, while PLIF results provide further insight into droplet formation and concentration field behavior at the pipe center plane.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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 tête enseignante, 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 ».