filtrációs ráta

Abban a vizsgálatban, szivárgó áramlások kényelmes menekülni a pórusok mérete és alakja, feltételezve, hogy a folyadék mozog, mint egy folyamatos közegben, kitöltve a teljes térfogata a porózus közeg, beleértve által elfoglalt tér a csontváz a fajta.

Tegyük fel, hogy F legyen a felület egy porózus közeg áramlik térfogati áramlási sebességet

ahol `W - a tényleges átlagos sebessége a folyadék; Fp - pórusterület.

Pórusméret kapcsolódó teljes luminális felületén keresztül (arány 1,2), és a neuporyadochnyh (izotróp) közeg valós feltételezés az egyenlő luminális és a porozitás. ezért

Ez az úgynevezett szűrési sebességét és meghatározza a folyadék áramlását átlagoló területen. Mivel m<1, то и скорость фильтрации всегда меньше средней.

A fizikai értelmében a szűrési sebesség tekinthető, hogy ebben az esetben néhány fiktív patak, ahol:

· Flow bármilyen keresztmetszet egyenlő a tényleges áramlási sebesség,

· Nyomás területén fiktív és a valós folyamatok nem azonosak,

· Ellenállás erő fiktív áramlását az igazi.

Feltételezzük, hogy a szűrési sebesség oszlik folyamatosan a mennyiség és a kapcsolódó átlagos tényleges áramlási sebesség a következő egyenlettel (1.17).

1.3.1.2. Darcy-törvény (lineáris szűrés jog)

1856-ban. Francia mérnök Darcy jog script főszűrő - Darcy-törvény lineáris törvény vagy szűréssel létrehozó között lineáris kapcsolat a nyomásveszteség a H1-H2 és térfogati áramlási Q áramló közeg a cső keresztmetszeti területe F, a megtöltött porózus közeg.

Darcy-törvény adja

ahol a - együtthatója arányosság hívják szűrő együttható, és amelynek mérete a sebesség; - fej; p / g - piezometrikus magassága; g - térfogatsúly.

Írunk a Darcy-törvény differenciális formában használva az u = Q / F,

vagy vektor formában

ahol s - görbe mentén mért távolság a cső tengelye áram.

szűrés együttható jellemzi a folyékony közeg, és ezzel egyidejűleg, azaz Ez függ a részecskeméret, alakjukat és mértéke érdesség, a porozitás a közeg, folyadék viszkozitása. Ezt az arányt általánosan használt hidraulikai számítások, amelyek ahhoz, hogy egy egyetlen folyékony - víz. A jelenléte a különböző folyadékok, ami gyakran előfordul, a föld alatti folyadék mechanika, ez kényelmetlen használni. Ezért Darcy-törvény általában írva egy kicsit más formában

ahol μ - dinamikus viszkozitási együttható; k - permeabilitási együttható jellemző a környezetre; p = g H - A biztosított nyomás megegyezik igaz, ha z = 0.

Összehasonlítása alapján (1.19) és (1.22) van

1.3.1.3. A határértékek alkalmazásának a törvény Darcy

Darcy-törvény szerint érvényes, a következő feltételekkel:

a) finom porózus közeg póruscsatornáinak elég keskeny;

b) filtrációs ráta és a nyomás gradiens kicsi;

c) a változó a szűrési sebesség és a nyomás gradiens kicsi.

Növelésével a folyadék sebessége Darcy-törvény sérült miatt növekszik a nyomásveszteség hatások miatt tehetetlenségi erők: a örvények kialakulása, áramlás leválását zónák a szemcsék felületén, részecskéi egy hidraulikus sokk stb Ez az úgynevezett a felső határ. Darcy törvényét és lehet törött nagyon alacsony szűrési sebesség során elején a folyadékdugattyú mozgása miatt létezését nem-newtoni reológiai tulajdonságait a folyadék és a kölcsönhatása a szilárd csontváz a porózus közeg. Ez az alsó határ.

Kritikus Reynolds-szám Rekr = 1-12.

UCR szűrési sebesség, amellyel törött Darcy-törvény az úgynevezett kritikus áramlási sebesség. Megsértése filtrációs ráta nem jelenti az átmenetet a lamináris turbulens mozgást, hanem azért, mert a tehetetlenségi erők miatt a folyadék miatt a tekervényességének a csatornák és a keresztmetszeti területe változik, egyre a u> UCR arányos a súrlódási erők.

Feldolgozása során a kísérleti adatok meghatározására kritikus sebesség olyan dimenzió paraméter Darcy

arányt a viszkózus súrlódási erők a nyomóerő. Hatálya Darcy-törvény, ez a paraméter értéke 1, és csökkenti a számos Re meghalad egy kritikus értéket.

Az alsó határ. Nagyon alacsony sebességnél, a nyomás növelésével gradiens változna a filtrációs ráta nem vonatkozik a törvény Darcy. Ez a jelenség azzal a ténnyel magyarázható, hogy alacsony sebességgel válik jelentős erő közötti kölcsönhatás a szilárd és a folyékony csontváz képződése miatt az abnormális, nem-newtoni rendszerek, például, stabil kolloid oldat formájában zselé, mint a filmek átfedő pórusokat és összeomló némi nyomás gradiens tn. úgynevezett elsődleges és attól függően, az arány az agyag anyag és a maradék víz telítettség. Sok modell a reológiai nemnewtoni folyadékok, a legegyszerűbb az, amely a modellt a korlátozó lejtő

1.3.1.4. szűrés törvények Re> Rekr

A pontosság a szűrés a törvény függ az adatok pontosságát is vizsgálat megállapítása tározó paramétereket. Ebben a tekintetben, megsérti a törvény Darcy bevezetésére van szükség a közös, nem-lineáris szűrés törvényeket. Ezek a törvények vannak osztva egyéni és a két távon.

Egytagú törvények által leírt hatványfüggvény az űrlap

ahol a C, N - állandók 1 £ n £ 2.

Ezek a függőségek kényelmetlen, mivel az n paraméter általában függ az áramlási sebességtől. Ebben a tekintetben a legnagyobb használat talált két távú függést, így egy sima átmenet a Darcy törvény másodfokú, az úgynevezett Krasnopolye képlet:

A a és b együtthatók határozzák mind kísérleti, mind elméletileg. Az utóbbi esetben

ahol b - strukturális tényező, és adott Minsky