شبیه سازی غیرخطی ناپایداری انگشتی لزج سیال غیر نیوتنی در محیط متخلخل ناهمسانگرد

در این تحقیق، ناپایداری انگشتی لزج، در جابجایی مخلوط پذیر سیال غیر نیوتنی در یک محیط متخلخل ناهمسان گرد مورد مطالعه قرار گرفته است. تاثیرات ناهمسان گردی های تانسورهای نفوذپذیری و پراکندگی و نیز تاثیر پارامترهای رئولوژیکی حاکم بر مدل کاریو- یاسودا و تفاوت آن با حالت نیوتنی، در حالت های متفاوتی از ناپایداری انگشتی مورد بررسی قرارگرفته اند. در شبیه سازی غیرخطی، با استفاده از روش طیفی و تبدیلات هارتلی به بررسی ویژگی های ناپایداری انگشتی در یک محیط متخلخل ناهمسان گرد پرداخته شده است. در این پژوهش سه نوع جریان بررسی و مطالعه شده اند؛ در حالت اول، هر دو سیال جابجا کننده و جابجا شده، نیوتنی هستند و در دو حالت بعدی یک از سیالات جابجا کننده یا جابجا شده نیوتنی و دیگری غیر نیوتنی می باشد. همچنین، پارامتر های مشخص کننده رشد و گسترش ناپایداری انگشتی شامل طول اختلاط، بازده جاروبی و کانتورهای غلظت در حالت های متنوعی از جابجایی سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی مورد ارزیابی و مقایسه قرارگرفته اند. در هر سه نوع جابجایی، با افزایش نفوذپذیری در جهت جریان نسبت به جهت عمود بر جریان، از شدت رشد ناپایداری ها کاسته شده و جریان پایدارتری به دست می آید درحالی که با افزایش پراکندگی محیط متخلخل در جهت جریان نسبت به جهت عمود بر آن، جریان ناپایدار تر شده و ناپایداری ها با شدت بیشتری رشد می کنند. در جابجایی سیال نیوتنی توسط سیال غیر نیوتنی، با افزایش شاخص توانی و نیز کاهش عدد دبورا، جریانی پایدارتر می شود، درحالی که در جابجایی سیال غیر نیوتنی توسط سیال نیوتنی، عکس حالت قبل اتفاق می افتد.