Inverse saffman-taylor experiments with particles lead to capillarity driven fingering instabilities
| Autor: | Christine Faille, Farzam Zoueshtiagh, Michael Baudoin, Ilyesse Bihi, Jason E. Butler |
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| Přispěvatelé: | Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Department of Chemical Engineering [Gainesville] (UF|CHE), University of Florida [Gainesville] (UF), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Acoustique Impulsionnelle & Magnéto-Acoustique Non linéaire - Fluides, Interfaces Liquides & Micro-Systèmes - IEMN (AIMAN-FILMS-IEMN), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - Département Opto-Acousto-Électronique - UMR 8520 (IEMN-DOAE), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Acoustique Impulsionnelle & Magnéto-Acoustique Non linéaire - Fluides, Interfaces Liquides & Micro-Systèmes - IEMN (AIMAN-FILMS - IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: |
Materials science
[SDV]Life Sciences [q-bio] Rotational symmetry FOS: Physical sciences General Physics and Astronomy Inverse 02 engineering and technology Condensed Matter - Soft Condensed Matter Viscous liquid 01 natural sciences Instability Physics::Fluid Dynamics interfaces 0103 physical sciences [SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering 010306 general physics Nonlinear Sciences::Pattern Formation and Solitons Lead (sea ice) Fluid Dynamics (physics.flu-dyn) Physics - Fluid Dynamics microbilles 021001 nanoscience & nanotechnology Critical value Surface energy Capillary number Condensed Matter::Soft Condensed Matter Classical mechanics Soft Condensed Matter (cond-mat.soft) 0210 nano-technology |
| Zdroj: | Physical Review Letters Physical Review Letters, American Physical Society, 2016, 117 (3), ⟨10.1103/PhysRevLett.117.034501⟩ Physical Review Letters, 2016, 117 (3), ⟨10.1103/PhysRevLett.117.034501⟩ |
| ISSN: | 0031-9007 1079-7114 |
| DOI: | 10.1103/PhysRevLett.117.034501⟩ |
| Popis: | International audience; Using air to displace a viscous fluid contained in a Hele-Shaw cell can create a fingering pattern at the interface between the fluids if the capillary number exceeds a critical value. This Saffman-Taylor instability is revisited for the inverse case of a viscous fluid displacing air when partially wettable hydrophilic particles are lying on the walls. Though the inverse case is otherwise stable, the presence of the particles results in a fingering instability at low capillary number. This capillary-driven instability is driven by the integration of particles into the interface which results from the minimization of the interfacial energy. Both axisymmetric and rectangular geometries are considered in order to quantify this phenomenon. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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