Конвективная диффузия в пористых средах

Таким образом, в некотором фиксированном сечении пористой среды перед оторочкой мицеллярного раствора проходит поток жидкости с различной нефтенасыщенностью, определяющейся показателем неоднородности среды. Найдем вероятность прохождения частиц нефти в потоке жидкости через фиксированное сечение неоднородной пористой среды. Предположим, что процесс описывается уравнением, аналогичным уравнению конвективной диффузии, но в качестве переменных рассматриваются скорость и поло- [c.196]

В отличие от уравнения конвективной диффузии в гомогенной среде (1.14) здесь отсутствует конвективный перенос вещества целевого компонента, поскольку все физические эффекты переноса, связанные с движением жидкой или парогазовой фаз в капиллярно-пористом материале, интегрально учитываются единым квазидиффузионным переносом с эффективным коэффициентом Оэ- [c.51]

Следовательно, описание процессов переноса, протекающих в пористых средах, может быть сделано посредством введения понятия эквивалентной гомогенной среды, характеризуемой эффективными параметрами. Как недавно было показано экспериментальными исследованиями СР, эвтектических сплавов систем 2п- Сс1 и 2п—РЬ, это описание является достаточно точным, если только диаметры пор малы по сравнению с характерными длинами процессов [27, 281-В структуре же заэвтектических по цинку сплавов появляются крупные (Ю см) первичные кристаллы цинка, на месте которых после их растворения образуются поры большого диаметра. При таком диаметре пор массоперенос обеспечивается конвективной диффузией, и метод эквивалентной гомогенной диффузионной среды становится непригодным. [c.42]

Для теоретического обоснования зависимости коэффициента конвективной диффузии D от скорости фильтрации использовались аналогия с процессом турбулентного перемешивания [67], модель идеального грунта [63, 93, 99, 104], статистический анализ сеточных моделей пористых сред [56, 86, 101, 103]. В теории Г. И. Тейлора [104[ и Р. Д. Эриса [63] вытеснения одной жидкости другой, смешивающейся с ней, в капилляре получена квадратичная зависимость коэффициента конвективной диффузии от скорости [c.169]

Конвективная диффузия в трещиновато-пористых средах или в средах с малопроницаемыми включениями [c.232]

Процесс конвективной диффузии в трещиновато-пористых средах может быть описан с помощью известной модели, которая строится следующим образом. Считается, что конвективный перенос осуществляется в основном по трещинам. Течением в пористых блоках среды можно пренебречь, однако учитывается диффузионное поглощение вещества из потока, движущегося по трещинам, пористыми блоками. Другими словами, мы имеем здесь дело со с-лучаем, аналогичным схеме внутридиффузионной кинетики адсорбции. [c.232]

Ку тля ров В. С. Конвективная диффузия в трещиновато-пористых средах. — Прикладная механика и техническая физика , 1967, 1, с. 84—88. [c.266]

Уравнение (6.35) конвективной диффузии описывает при определенных начальных и граничных условиях распределение растворенного вещества, текущего вдоль оси х в пористой среде. Если фильтрация вещества проходит сквозь пористую зернистую среду, то на процесс оказывают влияние неупорядоченность в расположении зерен и неоднородность пор, приводящие к дополнительному размыванию фронта текущего раствора. [c.122]

Согласно (2.22) передовая точка концентрационного фронта растворенного вещества перемещается по д с конечной скоростью и движения жидкости в последовательно соединяющихся проточных зонах пористой среды, что имеет ясный физический смысл. Согласно концепции конвективной диффузии существуют частицы индикатора, перемещающиеся в направлении потока с бесконечно большой скоростью. Это не соответствует физической сущности гидродинамической дисперсии, ибо частицы индикатора движутся через пористую среду с конечной скоростью по строго [c.28]

Пусть диффузионный поток / в статистически однородной жесткой пористой среде, поры которой насыщены разбавленным раствором некоторых химических веществ, описывается с помощью закона Фика / == —D V , где D — коэффициент молекулярной диффузии, с — мольная концентрация химического вещества в растворе. Если отсутствуют конвективный перенос и источники (или стоки) вещества, то должен соблюдаться закон сохранения и [c.100]

Обилие публикаций по конвекции вынудило меня тщательно отбирать материал, включая в книгу только результаты, выявляющие характер процессов формирования структур конвективных течений, главным образом — в простейшем случае слабонеоднородного слоя. Поскольку любое усложнение постановки задачи сильно расширяет множество возможных режимов и структур, многие интересные и важные вопросы остались за рамками монографии или затрагиваются лишь бегло. Среди них — влияние вращения, магнитного поля, двойной диффузии и вибрации слоя как целого, конвекция в пористых средах, конвекция в слое, состоящем из расположенных друг над другом подслоев разных несмешивающихся жидкостей, и т.д. Не рассматриваются в книге и важные проблемы, относящиеся к динамическому хаосу — сложному детерминированному поведению нелинейных систем, которое активно изучается гидромеханиками и описывается в ряде монографий. [c.8]

Подача реагента в пористом электроде может осуществляться за счет прокачивания через пего жидкости, в которой растворено реагирующее вещество. В этом случае возникает задача о конвективной диффузии в пористых средах. Для того чтобы каждый раз не рассматривать структуру пористой среды во всей ее сложности, опять переходят к описанию ее в терминах гомогенной среды с эффективными кинетическими коэффициентами. Коэффициенты подбираются таким образом, чтобы решение задачи о потоках в гомогенной среде совпадало с реальными потоками в пористых средах. [c.184]

Перейдем теперь к рассмотрению конвективной диффузии в пористой среде. Пусть в жидкости, протекающей через пористую среду, содержится некоторое вещество с концентрацией с. Поток растворенного вещества в этом случае равен дс. Однако, если концентрация в среде меняется от точки к точке, то возникает дополнительный вклад в поток вещества, равный — В с. Роль этого члена особенно существенна в нестационарных условиях. Коэффициент В связан не только со структурой порового пространства, обсуждавшейся в предыдущем параграфе, но также и со свойствами течения жидкости через среду. Это коэффициент конвективной диффузии, называемый также коэффициентом дисперсии. [c.185]

Сравнение с опытом [8], однако, показало, что конвективная диффузия в пористых средах не описывается формулой (6.19). Это связано с тем, что регулярные модели не учитывают в должной мере хаотичность реальной структуры и вытекающую отсюда сложную картину распределения локальной скорости. [c.186]

При переходе от одной поры к целому ансамблю ярко выступает основное свойство конвективной диффузии. Даже в ламинарном режиме течение через пористые среды очень похоже на турбулентное. Скорость в каждой поре зависит от ее размеров, а поскольку размеры от точки к точке меняются случайным образом, то и скорость течения является случайной функцией координат. Это почти буквально та же самая ситуация, что и в обычном турбулентном течении. В силу этого рассеивание нейтральной примеси подчиняется закону, аналогичному диффузии в турбулентном потоке. [c.186]

Формальное совпадение выражений (6.25) и (6.27) служит основанием для перехода к гомогенному описанию пористой среды и введения эффективного коэффициента конвективной диффузии или дисперсии I). Сравнение формул позволяет установить связь между параметрами задач. В частности, для коэффициента дисперсии получаем [c.188]

Рассмотрена конвективная диффузия или гидродинамическое перемешивание в пористых средах. [c.212]

Если при Т < Те в частично пористой среде миграция влияет на перенос, то влияние конвективного потока на общий перенос проявляется в уменьшении температурного коэффициента по сравнению с процессом активированной диффузии через соответствующий застеклованный полимер. [c.286]

Конвективная диффузия в трещиновато-пористых средах или в средах [c.232]

Приведенное уравнение переноса учитывает также и конвективный механизм переноса, действие которого связано с влиянием движения в пористой среде со скоростью и. Экспериментальные данные [91] показывают, что коэффициенты диффузии Ох и Ох зависят от скорости фильтрационного течения (рис. 8.2). При скорости фильтрации меньше 0,01 см/с процесс переноса приобретает молекулярный характер. [c.246]

Построение другой группы моделей основано на представлении о процессе фильтрации в неоднородной среде как о случайном броуновском движении, случайных блужданиях, конвективной диффузии и т. д. Такое представление приводит к получению уравнения типа уравнения теплопроводности или диффузии с коэффициентами, значение которых определяется неоднородным строением. Методы этой группы сложнее первых, но ближе отражают реальный процесс фильтрации жидкости в неоднородной пористой среде. Однако они еще не получили щирокого практйче- [c.195]

Р. 3. Алиев, П. Г. Романков и А. А. Медведев [3] ввели дополните.льно в уравнение диффузионного потока кинетический фактор. А,, характеризующий наличие пространственных флуктуаций из-за неоднородности структуры пористой среды. Для явления конвективной диффузии в микро- и макронеоднород-ных пористых средах уравнение для диффузионного потока записано было впоследствии в виде [57] [c.172]

Бондарев Э. А., Шкирич А. Р. Экспериментальное исследование продольной и поперечной конвективной диффузии в пористой среде. — Изв. АН СССР, Механика , 1965, № 6, с. 138—141. [c.265]

Составим уравнение материального баланса для произвольного объема У пористой среды. Воображаемая поверхность S, окружающая объем V, в общем случае пересекает как сйободное поровое пространство, так и твердую фазу. Поэтому поток вещества / (векторная величина), численно равный количеству вещества, переносимому через 1 см поверхности iS в 1 сек, складывается из потока, переносимого конвективной диффузией в подвижной фазе, и диффузионного потока в неподвижной фазе. Диффузионный поток [c.9]

Кутляров В. с. Конвективная диффузия в трещиноватых пористых средах.— Прикл. механика и техн. физика, 1967, 1, с. 84—88. [c.204]

По мере увеличения степени турбулентности потока жидкости (газа) величина Ор уменьшается и ст1ановится равной нулю при турбулентном движении. При обтекании зерен пористой среды в силу смешения при этом потоков возникает также конвекционное перемешивание. Поэтому даже при малых значениях критерия Рейнольдса к коэффициенту молекулярной диффузии добавляется коэффициент конвективной диффузии . В тех случаях, когда диаметры условных межзерновых каналов становятся соизмеримыми со средним свободным пробегом молекул, обычно учитывают эффекты, обусловленные взаимодействием молекул со стенками каналов. [c.32]

Для движения потока в изотропной однородной пористой среде (в условиях капиллярной-модели) характерна пропорциональность коэффициента конвективной диффузии средней скорости потока. Известно, что поток жидкости (или газа), двигаясь в системе взаимно связанных капилляров (в насыпанном слое мелкозернистого твердого материала), интенсивно перемешивается. Таким образом, скорость потока изменяется случайным образом, в зависимости от, геометрических и гидравлических парайетров пористой среды. При введении в поток индикатора, не влияющего на свойства жидкости (газа) и режим ее движения, можно установить связь между концентрацией индикатора и локальной скоростью его частиц. Эта-связь будет характеризоваться законом диффузии в турбулентном потоке [24, 25]. Причем следует отметить, что процесс переноса динамически нейтральной примеси не зависит от коэффициента молекулярной диффузии, который обычно мал по сравнению с коэффициентом конвективной диффузии. Другими словами, коэффициент конвективной диффузии определяется такими осредненными параметрами, как скорость потока, ее вязкость и гидравлический, радиус (или другой определяющий линейный размер пористой среды). В качестве структурного параметра можно также использбвать порозность или коэффициент проницаемости с учетом коэффициента формы частиц или пор. [c.39]

Раздел первый, за исключением глав И и УИ, написан А. Ф. Полаком. Здесь автор изложил созданную им теорию коррозии пористых тел (в том числе и бетонов) в агр1ессивной кислой среде, используя закономерности конвективной диффузии, и их влияние на скорость химических процессов. [c.3]

Перенос тепла через границу обусловлен двумя механизмами. Первый из них — механизм теплопроводности — не связан с перемещением макроскопических объемов (не отдельных молекул) вещества второй механизм — конвективный — определяет перенос теп.иа с макрообъемами вещества. Однако такое разделение является черес-чур грубым. В ряде случаев, типичными примерами которых являются турбулентное движение и движение жидкости в пористой среде, возможно некоторое промежуточное положение, когда в переносе тепла существенны, помимо теп.повых флуктуаций и переноса со средним движением, еще и перенос со случайными мелкомасштабными отклонениями от среднего движения. При рассмотрении одних лишь осредненных характеристик движения удобно объединять все флуктуационпые механизмы одним общим термином — теп-чопровод-ность. Чтобы подчеркнуть отличие от обычного (молекулярного) механизма переноса, вводят понятия конвективной диффузии и теплопроводности в пористой среде. Поток тепла за счет такого объединенного механизма теплопроводности определяется выражением [c.239]

Возможность испо.т1ьзовапия вектора переноса в указанной форме подтверждается обработкой данных экспериментов по перемешиванию в пористой среде. Тензор Aij обычно называется тензором дисперсии, иногда также тензором конвективной диффузии. Из услтовий симметрии следует, что в изотропной среде одна из главных осей тензора совпадает с паправ.лением скорости фи.льтрации, а две другие могут быть выбраны произвольно в плоскости, перпендикулярной [c.256]

Своеобразной разновидностью осадочной хроматографии является вариант этого метода, получивший название диффузионная осадочная хроматография [1501. Она от- личается от обычной осадочной хроматографии тем, что в ней основным механизмом массопереноса является диффузия, а не фильтрация раствора. Специфичность реакционной среды состоит в том, что она не допускает фильтрации раствора и конвективного перемешивания растворенного вещества. К таким средам относятся гели (студни), а также влагонасыщенный пористый материал и растворы в капиллярах. [c.196]

Применение в качестве сушильного агента перегретого водянохс пара вносит ряд особенностей в сушку ПВХ. При конвективной сушкс дисперсный материал быстро нагревается до температуры мокрогс термометра, которая в случае паровой среды при атмосферном давлении равна 100 °С, т.е. температуре кипения. Как показывают опыты, этот период занимает большую часть (90 - 95%) общего баланса времени сушки [38]. При сушке ПВХ в зтих условиях полимер находится в высокоэластическом состоянии, так как Г(. = 80 °С. Под действием давления паров, образующихся при кипении внутренней влаги, скелет капиллярно-пористого тела благодаря своей эластичности будет растягиваться, расширяя проходное сечение пор и капилляров. При этом создаются условия для постоянной релаксации давления и поддержания постоянной температуры частицы ПВХ. В этом случае сопротивление диффузии существенно снижается (величина критерия Лыкова достаточно велика) и устанавливается эквивалентный тепло- и массообмен, когда количество испаряемой из частицы влаги точно эквивалентно подведенному к материалу количеству тепла. Таким образом, задача массопереноса сводится к чисто теплообменной, т.е. классической задаче нагрева сферы. [c.114]