Saffman–Taylor instability (original) (raw)
La digitation visqueuse - dont le déclenchement est appelé instabilité de Saffman-Taylor dans le cas de deux fluides immiscibles - est un phénomène d’instabilité qui se produit à l’interface entre deux fluides de viscosités différentes. Lorsqu’un fluide de viscosité donnée déplace un fluide plus visqueux de viscosité , dans un milieu poreux, le fluide le moins visqueux pénètre le fluide le plus visqueux en formant des sortes de « doigts ».
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | La digitation visqueuse - dont le déclenchement est appelé instabilité de Saffman-Taylor dans le cas de deux fluides immiscibles - est un phénomène d’instabilité qui se produit à l’interface entre deux fluides de viscosités différentes. Lorsqu’un fluide de viscosité donnée déplace un fluide plus visqueux de viscosité , dans un milieu poreux, le fluide le moins visqueux pénètre le fluide le plus visqueux en formant des sortes de « doigts ». Autrement dit, l'interface entre les deux fluides, initialement maintenue grossièrement plane par la tension superficielle - dans le cas de fluides immiscibles, prend cette forme digitée lorsqu'elle se déplace en direction du fluide 2 plus visqueux. Ce phénomène est observable typiquement dans le cas de solutions aqueuses déplaçant du pétrole (visqueux) dans des réservoirs souterrains. Le phénomène a été étudié dans de nombreux domaines, notamment en chromatographie chimique, en rhéologie, etc. (fr) The Saffman–Taylor instability, also known as viscous fingering, is the formation of patterns in a morphologically unstable interface between two fluids in a porous medium, described mathematically by Philip Saffman and G. I. Taylor in a paper of 1958. This situation is most often encountered during drainage processes through media such as soils. It occurs when a less viscous fluid is injected, displacing a more viscous fluid; in the inverse situation, with the more viscous displacing the other, the interface is stable and no instability is seen. Essentially the same effect occurs driven by gravity (without injection) if the interface is horizontal and separates two fluids of different densities, the heavier one being above the other: this is known as the Rayleigh-Taylor instability. In the rectangular configuration the system evolves until a single finger (the Saffman–Taylor finger) forms, whilst in the radial configuration the pattern grows forming fingers by successive tip-splitting. Most experimental research on viscous fingering has been performed on , which consist of two closely spaced, parallel sheets of glass containing a viscous fluid. The two most common set-ups are the channel configuration, in which the less viscous fluid is injected at one end of the channel, and the radial configuration, in which the less viscous fluid is injected at the centre of the cell. Instabilities analogous to viscous fingering can also be self-generated in biological systems. (en) 비스커스 핑거는 형태학상으로 다공성 물질 또는 헬레쇼 펌프 내의 두 유체 사이의 불안정한 접촉에 의해 생겨나는 패턴을 말한다. 이 현상은 점성이 낮은 유체를 주입하여 상대적으로 점성이 높은 유체를 밀어낼 때 나타난다. (그와 반대로, 더 점성이 높은 유체가 밀어낼 때는 접촉면은 안정하며 패턴이 형성되지 않는다.) 그것은 밀도가 큰 유체가 밀도가 작은 유체의 위에 있으면서 밀도가 다른 두 유체의 접촉면이 수평으로 분리되어 있을 때, 중력에 의해(인위적인 주입이 없이) 발생하기도 한다. 직사각형 형태 내에서 손가락 형태가 나타날 때까지(사프만-테일러의 손가락) 계가 발달한다. 원형의 계에서는 연속적으로 끝이 갈라지면서 손가락 모양을 형성하여 패턴을 발달시킨다.비스커스 핑거는 당시 법칙의 각 유체의 벌크유동(본체 흐름) 과 표면 장력에 대한 계면에서의 경계 조건으로 수학적으로 설명할 수 있다. 대부분의 비스커스 핑거링에 관한 실험적 연구는 헬레쇼의 펌프로 수행되어 왔다. 가장 일반적인 두 가지 형태는 점성이 낮은 유체를 끝부분에서 주입하는 채널 형태, 점성이 낮은 유체를 가운데에 주입하는 원 형태이다. 비스커스 핑거링과 유사한 불안정성은 생물학적 시스템에서도 자연 발생할 수 있다. 비스커스 핑거링 문제를 위한 모의실험에는 경계적분법과 위상 필드 모델 등이 있다. (ko) Вязкие пальчики — структуры, сформированные в пористой среде или ячейке Хеле-Шоу из-за морфологической неустойчивости границы раздела между двумя жидкостями. Это явление открыто в 1958 году и получило название неустойчивости Саффмана—Тейлора. Образование структур происходит, когда впрыскивается менее вязкая жидкость, замещающая более вязкую жидкость (в обратном случае, когда более вязкая жидкость замещает менее вязкую, то граница раздела стабильна и структуры не формируются). Причина явления в том, что градиент давления между концом пальца менее вязкой жидкости и внешней границей более вязкой жидкости больше, чем, соответственно, между вогнутостью и внешней границей, поэтому по закону Дарси и скорость течения в конце пальца больше, чем в вогнутости. Большинство экспериментальных исследований по вязким пальчикам было выполнено на ячейках Хеле-Шоу. Двумя наиболее используемыми конфигурациями являются: канальная конфигурация, в которой менее вязкая жидкость впрыскивается в конец канала, и радиальная, в которой менее вязкая жидкость впрыскивается в центр ячейки. Неустойчивости, аналогичные вязким пальчикам, также могут самообразовываться в биологических системах. (ru) |
| dbo:wikiPageID | 37186842 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 9181 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1055422012 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Normal_mode dbr:G._I._Taylor dbr:Mean_curvature dbr:Drainage dbr:Linearization dbr:Darcy's_law dbr:Kelvin–Helmholtz_instability dbr:Harmonic_function dbc:Fluid_dynamics dbr:Surface_tension dbr:Philip_Saffman dbr:Young–Laplace_equation dbr:Rayleigh-Taylor_instability dbr:Interface_between_fluids dbr:File:Viscous_fingers_in_a_TiO2_sol-gel...00x_magnification_reflected_light.tif dbr:Hele-Shaw_cell |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Reflist |
| dcterms:subject | dbc:Fluid_dynamics |
| rdfs:comment | La digitation visqueuse - dont le déclenchement est appelé instabilité de Saffman-Taylor dans le cas de deux fluides immiscibles - est un phénomène d’instabilité qui se produit à l’interface entre deux fluides de viscosités différentes. Lorsqu’un fluide de viscosité donnée déplace un fluide plus visqueux de viscosité , dans un milieu poreux, le fluide le moins visqueux pénètre le fluide le plus visqueux en formant des sortes de « doigts ». (fr) The Saffman–Taylor instability, also known as viscous fingering, is the formation of patterns in a morphologically unstable interface between two fluids in a porous medium, described mathematically by Philip Saffman and G. I. Taylor in a paper of 1958. This situation is most often encountered during drainage processes through media such as soils. It occurs when a less viscous fluid is injected, displacing a more viscous fluid; in the inverse situation, with the more viscous displacing the other, the interface is stable and no instability is seen. Essentially the same effect occurs driven by gravity (without injection) if the interface is horizontal and separates two fluids of different densities, the heavier one being above the other: this is known as the Rayleigh-Taylor instability. In th (en) 비스커스 핑거는 형태학상으로 다공성 물질 또는 헬레쇼 펌프 내의 두 유체 사이의 불안정한 접촉에 의해 생겨나는 패턴을 말한다. 이 현상은 점성이 낮은 유체를 주입하여 상대적으로 점성이 높은 유체를 밀어낼 때 나타난다. (그와 반대로, 더 점성이 높은 유체가 밀어낼 때는 접촉면은 안정하며 패턴이 형성되지 않는다.) 그것은 밀도가 큰 유체가 밀도가 작은 유체의 위에 있으면서 밀도가 다른 두 유체의 접촉면이 수평으로 분리되어 있을 때, 중력에 의해(인위적인 주입이 없이) 발생하기도 한다. 직사각형 형태 내에서 손가락 형태가 나타날 때까지(사프만-테일러의 손가락) 계가 발달한다. 원형의 계에서는 연속적으로 끝이 갈라지면서 손가락 모양을 형성하여 패턴을 발달시킨다.비스커스 핑거는 당시 법칙의 각 유체의 벌크유동(본체 흐름) 과 표면 장력에 대한 계면에서의 경계 조건으로 수학적으로 설명할 수 있다. 비스커스 핑거링 문제를 위한 모의실험에는 경계적분법과 위상 필드 모델 등이 있다. (ko) Вязкие пальчики — структуры, сформированные в пористой среде или ячейке Хеле-Шоу из-за морфологической неустойчивости границы раздела между двумя жидкостями. Это явление открыто в 1958 году и получило название неустойчивости Саффмана—Тейлора. Образование структур происходит, когда впрыскивается менее вязкая жидкость, замещающая более вязкую жидкость (в обратном случае, когда более вязкая жидкость замещает менее вязкую, то граница раздела стабильна и структуры не формируются). Причина явления в том, что градиент давления между концом пальца менее вязкой жидкости и внешней границей более вязкой жидкости больше, чем, соответственно, между вогнутостью и внешней границей, поэтому по закону Дарси и скорость течения в конце пальца больше, чем в вогнутости. (ru) |
| rdfs:label | Digitation visqueuse (fr) 비스커스 핑거 (ko) Saffman–Taylor instability (en) Вязкие пальцы (ru) |
| owl:sameAs | wikidata:Saffman–Taylor instability dbpedia-fr:Saffman–Taylor instability dbpedia-ko:Saffman–Taylor instability dbpedia-ru:Saffman–Taylor instability https://global.dbpedia.org/id/2oR7c |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Saffman–Taylor_instability?oldid=1055422012&ns=0 |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Saffman–Taylor_instability |
| is dbo:knownFor of | dbr:G._I._Taylor |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Viscous_fingering dbr:Fingering_(viscous) dbr:Viscous_finger dbr:Saffman-Taylor_instability dbr:Saffman_taylor_instability |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Viscous_fingering dbr:List_of_hydrodynamic_instabilities_named_after_people dbr:G._I._Taylor dbr:Yves_Pomeau dbr:Irrigation dbr:Rayleigh–Taylor_instability dbr:Hydrological_transport_model dbr:Water_content dbr:Fingering_(viscous) dbr:Viscous_finger dbr:Saffman-Taylor_instability dbr:Saffman_taylor_instability |
| is dbp:knownFor of | dbr:G._I._Taylor |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Saffman–Taylor_instability |