Control of gravitational and viscous fingering instabilities through dissolution–convection coupling
연구 내용
경계면 이동과 용해 반응이 만든 농도·밀도 구배를 기반으로 중력 및 점성 핑거링 불안정성의 발생 조건과 패턴 형성 기작을 규명하는 연구
수평 또는 박막 유사 기하에서 용해 반응과 확산·대류 질량이송이 결합될 때 형성되는 농도 구배가 유체의 밀도/점도 변화를 유발하고, 그 결과 중력 불안정과 핑거링 패턴이 나타나는 과정을 분석합니다. 이동하는 경계면에 대한 새 경계조건을 도입하고 선형 안정성 해석과 2D·3D 수치모사를 수행하여 불안정 시작 조건과 패턴 형성 인자를 도출합니다. 또한 부분 혼화계에서 열역학적 구동과 유체역학적 구동의 경쟁을 모델링하여 계면 증식 동역학을 해석하는 차별성을 보유합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
6편
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관련 프로젝트
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연구 흐름
초기 연구는 수평 염(또는 용질) 몸체의 용해 과정에서 이동하는 계면과 용해 반응이 결합될 때 중력 불안정이 어떻게 시작되는지 이론적으로 정리하고, 스케일링 관계를 통해 발생 경향을 설명하는 데 집중되었습니다. 이후 CO2 용해와 점도 저하, 이종 농도 구동이 포함된 조건으로 확장하여 용해 촉진과 패턴 변화의 상관을 분석했습니다. 이어서 부분 혼화계 및 Hele-Shaw 형상에서 핑거링의 성장과 재안정화 거동을 구체화하고, 열역학적 힘과 유체역학적 힘의 상호 제약을 수치적으로 검증하는 흐름으로 발전했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Theoretical and numerical studies on dissolution of horizontal salt body and pattern formation incorporated with a dynamic moving interface
Trade Off between Hydrodynamic and Thermodynamic Forces at the Liquid–Liquid Interface
Gravitational fingering and droplet formation during the phase separation of a partially miscible binary mixture in a vertical Hele-Shaw cell
Theoretical and numerical studies on the interface movement and the onset of gravitational instability during the carbon dioxide dissolution into oil
Colloidal nanoparticle-assisted double diffusive gravitational fingering in a vertical Hele-Shaw cell: Theoretical and numerical studies
Onset and growth of viscous fingering in miscible annular ring