Метастабильность при вытеснении жидкости в ячейке Хеле-Шоу
Л. М. Мартюшев, А. И. Бирзина
Уральский федеральный университет, 620002 Екатеринбург, Россия
Институт промышленной экологии УрО РАН, 620219 Екатеринбург, Россия
Abstract
Экспериментально изучается вытеснение воздухом
(с постоянным расходом) силиконового
масла в радиальной ячейке Хеле-Шоу.
Изначально круглая граница раздела воздух-масло
искажается контролируемым образом по гармоническому закону.
Исследуется дальнейшая
эволюция подобных возмущений. Показано, что существуют три характерные области в
процессе вытеснения: устойчивая, метастабильная (в ней возмущение может либо исчезать, либо
развиваться) и неустойчивая. Обнаружено, что с увеличением амплитуды
возмущения ширина
метастабильной области растет. Полученные результаты количественно
подтверждают теоретические значения бинодали и спинодали
(границ метастабильной области),
предсказанные ранее для данного морфологического перехода.