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一般都将“多孔介质”定义成是一种内部含有许多“孔隙”
的固体。虽然, “孔隙”从直观上讲似乎最清楚不过了,然而、
若要对“孔隙”作一个严格的几何学定义却相当困难。从直觉上
阱,几隙就是在物料巾或多或少散布着的那些空而无物的间隙,
这种物料称之为“多孔的”。固体中极微细的空隙则称之为“分
子间隙”,而特大空隙则称为“洞亢”,而我们通常所讨论的fL隙
就是指介乎这二音之间的空隙。可见这种对孔隙大小的限定既直
观16又不太确切肯定。
一个多7L介质中的几隙可以是彼此连通的或者是互不连通
的。仅当其中至少有——部分孔隙空间是彼此连通时,登于其中的
流体才有可能产生流动,故通常将彼此连通的这部分称为此多孔
介质的有效7L隙度。
据此,下列物料都可真是多孔介质了、例如:砂砾堆、马鞍
形填料、由砂子、煤粒或米粒铺成的层状物;石灰岩、泡沫岩、
白云岩之类的多孔岩石;纤维******聚物,如棉布、毛毡、滤纸
等。由此可见.多孔介质包含了范围圾广的变化多端的各种
物质。
为了能按照这些物质所含有孔隙空间的类型,将多孔介质分
级,马奈高尔特(M如r91d)于1941年设计了一套孔隙空间的分
级法o按照他的理论,孔隙可划分成空隙、毛管隙以及迫开隙三
种级别:空隙的特点为其内壁对内部的水动力学动向只有不大的 有人建议把孔隙设想成管
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的果。这出定义的扎隙直径,从几何学上说仍然是毫无意义的,
除非;文体努子均为冈晋‘;但这决不可能,因为儿管壁实际上都是
凹凸和平—q企把不港的。因此也就无法谈沦此种孔管在仟意某点
处的“最大”或�最小”直径了。
观在比较流行的天十“儿隙直径”的定义是这样:将几隙空
间内任意—点的孔隙百径6规定为在该点装得进去并臣整个都
处在孔隙空间内的最大球形直径。这样一来,在孔隙空间的每一
点都可以氏较严格地规定它有一个直径。向样,我们也可刘“孔
隙大小分市”下一个比较严格的定义丁——最简单的办法就是将
其定义为孔隙直径处了9和0?d3之间的几隙占总fL隙空间的
比率,并记作“c于是,便有以下关系式:
影响;在毛管隙中,其内壁对内部的水动力学有颇大影响;而在现行的所有方法部不外手是分别洲出物料的空隙体积和外天
体积,二者之比就是7L隙度。
(1I直接法
确定孔隙皮最直接的方法是先测出一块多孔物料的外表体
积,然后将此物体压实并去掉所有的空隙,再测其体积差。可惜
的是,仅当物体是十分松软时此法才相有效,所以此法一直未能
得到推广。
(2)密度法
如果构成多久介质购物料的密度Pm为已句
的表观密度P6就与孔隙度f形成以下关系
式中的表观密度可通过体积徘替法来测定.即在水银中称多
孔物重量(只要孔隙半径不过大,水银一般是不会进人多孔介质
的)。在此方法中,通福哺用一重物绷紧试样使之沉没于水银。
同样,Pm也可以用捣碎物料和称重的方法求出;其体积则可用
徘替方法确定,因而这样得到的应该是有效孔隙度。 www.sxzdhbsb.com