Єлісєєв В.І., Луценко В.І., Семененко Є.В. Емпіричні параметри тривалого просочення зразків пористих матеріалів

ЕМПІРИЧНІ ПАРАМЕТРИ ТРИВАЛОГО ПРОСОЧЕННЯ ЗРАЗКІВ ПОРИСТИХ МАТЕРІАЛІВ

Єлісєєв В.І., Луценко В.І., Семененко Є.В.

Автори:

Єлісєєв В.І., канд. фіз.-мат. наук, ст. наук. спів роб. (ІГТМ НАН України)

Луценко В.І., канд. техн. наук, ст. наук. спів роб. (ІГТМ НАН України)

Семененко Є.В., д-р техн. наук, ст. наук. спів роб. (ІГТМ НАН України)

УДК 532.685

Мова: Російська

Анотація.

Капілярне просочення проникних пористих матеріалів використовується в багатьох сучасних технологіях і, незважаючи на великий експериментальний матеріал, воно становить певний науковий інтерес. В роботі представлені експериментальні результати довготривалоїгопросочення пористих тіл різного походження і, відповідно, різної структури. Дослідження проводилися з 17 зразками різної ваги. Просочення здійснювалось дистильованою водою при атмосферному тиску. Час закінчення процесу просочення для кожного зразка визнався індивідуально. Тривалість експерименту складала від 7 до 150 діб. Проведені експерименти підтверджують деякі характерні особливості цього процесу, що відзначаються в літературних джерелах. Дійсно, на часах порядку 102 хв. спостерігається значне уповільнення підйому кривої насиченості, що можна прийняти за закінчення процесу. Подальші спостереження показали, що просочення на цій стадії не закінчується і, з плином часу, поновлюється, при цьому кінцеве значення насиченості може бути набагато більше величини, отриманої на першій стадії. Незалежно від відмінності структур зразків вдалося отримати загальне аналітичне вираження для опису процесу водонасичення, що вказує на подібність в русі рідини в системі порових каналів. Апроксимація експериментальних даних логарифмічною функцією дає хороший результат аналітичного представлення процесу. Також показано, що використовуються теоретичні підходи дозволяють з непоганою точністю отримувати криві водонасичення на великих відрізках часу. Отримано загальний аналітичний вираз для опису процесу водонасичення незалежне від структури пористого простору зразків, що вказує на подібність в русі рідини в системі порових каналів.

Ключові слова:

пориста структура, рідина, водопоглинання, капілярне просочення, експеримент.

Список літератури:

1. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. 288 с.

2. Мошинский А.И. Математическая модель пропитки и экстрагирования в случае бидисперсного пористого материала / Теоретические основы химической технологии. 2009. Т. 43. № 4. С. 401–407.

3. Барабанов В.Л. Эмпирические параметры модели противоточной капиллярной пропитки горных пород / Геофизические исследования, 2014. Т. 15. № 1. С. 27–52.

4. Барабанов В.Л., Любушин А.А. Опыт исследования фрактальных свойств капиллярной пропитки горных пород / Инженерно-физический журнал. 2013. Т. 86. №1.  С. 3–13.

5. Елисеев В.И., Луценко В.И. Вытеснение жидкостью газового пузыря из капилляра / Геотехнічна механіка: Дніпро: ІГТМ НАН України, 2017. Вип. 134. С. 95–104.

Про авторів:

Єлісєєв Володимир Іванович, кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник відділу проблем шахтних енергетичних комплексів, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .

Луценко Василь Іванович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник відділу проблем шахтних енергетичних комплексів, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .

Семененко Євген Володимирович, доктор технічних наук, старший науковий співробітник, завідувач відділом проблем шахтних енергетичних комплексів, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. . , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .