新闻网讯（通讯员张轶）水利水电学院教授陈益峰、副教授胡冉在我校超级计算系统强大计算能力的支持下，通过大规模微米尺度下孔隙介质多相流数值模拟，发现了控制多相流界面稳定性的细观机制。研究成果在地球科学领域权威期刊Geophysical Research Letters（《地球物理研究快报》）发表。

论文题为Wettability and flow rate impacts on immiscible displacement: A theoretical model（《湿润性和流速对非混溶驱替的影响：一个理论模型》）。胡冉是第一作者，陈益峰为通讯作者，云顶集团yd1233水资源与水电工程科学国家重点实验室为第一单位。

研究人员发现，在孔隙介质中，当大粘度流体驱替小粘度流体时，由于毛细力对流体界面的失稳效应，多相流的驱替锋面在大流速条件下表现为稳定流，而在小流速条件下表现为指流。这种“稳定-失稳”机制与介质的湿润性密切相关。他们通过理论分析，提出了多相流流动模式相图，揭示了湿润性和流速如何控制指流的发生。进一步发现，在强亲水条件下，多相流呈现出“角流”现象，他们根据大规模数值模拟结果，提出了“角流”发生的临界条件。这种“角流”机制被广泛应用于生物、医学的微流体设计中。

▲ 非混溶驱替过程中两相流流动模式相图

该研究提出了多相流界面失稳的临界条件模型，揭示了流体界面“稳定-失稳”的细观机制，实现了对非混溶驱替过程中流体界面稳定性的控制，对于优化流动效率具有重要意义。

研究得到国家自然科学基金面上项目的资助以及云顶集团yd1233超算中心的支持。