Roughness experiments of viscous fluid interfaces in disordered hele-shaw cells

2003 
Se presenta un trabajo experimental sobre el crecimiento de interficies rugosas en medios desordenados. El experimento consiste en una celda de Hele-Shaw en cuya placa inferior se han distribuido una serie de obstaculos de cobre que hacen la funcion de desorden congelado. Un aceite de silicona es inyectado por uno de los extremos de la celda desplazando el aire incialmente presente. El frente es estable por contraste de viscosidad pero se hace rugoso debido a la presencia del desorden. Los experimentos realizados se pueden clasificar en dos grupos principales segun el tipo de mecanismo utilizado para la inyeccion del aceite: A- Velocidad constante y B- Presion constante. Para el Caso A- se han realizado multitud de experimentos variando la velocidad del fluido, el espaciado entre placas en la celda de Hele-Shaw y la configuracion del desorden. Se ha observado que cuando la velocidad promedio del aceite es alta y/o la longitud de correlacion del desorden en la direccion de crecimiento es baja (desorden debil), entonces el escalamiento de las fluctuaciones de la interficie sigue el escalamiento dinamico de Family-Vicsek, con un exponente de crecimiento de beta=0,50 independiente de la velocidad promedio de la interface, espaciado entre placas y configuracion del desorden. Tambien se ha estudiado del exponente de rugosidad, encontrando dos regimenes, alfa-1 a escalas pequenas y alfa-2 a escalas grandes, con unos valores que dependen de la velocidad promedio, el espaciado entre placas y la configuracion del desorden. Para velocidades grandes se obtienen un valor limite de alfa 1=1,3 y alfa 2=0 independientemente de los parametros experimentales. Tambien se ha caracterizado el punto de crossover entre alfa-1 y alfa-2, el cual escala con la velocidad con un exponente 0.5, de acuerdo con predicciones teoricas. Cuando la longitud de correlacion del desorden es muy grande (desorden fuerte) se hace necesario introducir el esc
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