Cтраница 1
Возникновение капиллярного давления на искривленной поверхности жидкости или на искривленной границе раздела двух жидкостей объясняется различной величиной молекулярных сил на поверхностях различной геометрической формы, действующих на молекулы, прилегающие к поверхности. [1]
Показано, что при испарении воды через целлофановые мембраны она проходит по тем капиллярам, что и при фильтрации, а резкое увеличение скорости процесса связано с возникновением капиллярного давления Лапласа. Опыт с солевой меткой, измерение температурных градиентов и микроскопические наблюдения показали, что вода испаряется непосредственно с поверхности, обращенной к пару. К этой поверхности от менисков она доставляется в результате пленочного течения. В результате исследования многослойных мембран определено распределение концентраций по толщине мембраны. Характер распределения подтверждает сделанные ранее выводы о преобладании капиллярного течения. [2]
К физико-химической группе причин ухудшения проницаемости ПЗП относятся: увеличение во-донасыщенности и образование блокирующей преграды фильтрации нефти и газа за счет разницы поверхностных натяжений с пластовыми флюидами; возникновение капиллярного давления, которое появляется при проникновении фильтрата в породу. Основной термохимической причиной ухудшения проницаемости у забоя скважин в газоконденсатных пластах является отложение парафина на скелете породы. [3]
Хорошо известно, что введение представления о линейном натяжении к автоматически приводит к возникновению двумерного давления ( или натяжения) сгх при искривлении линии трехфазного контакта подобно тому, как представление о поверхностном натяжении связано с возникновением капиллярного давления Ра, когда поверхность раздела двух фаз искривлена. [4]
При смачивании поверхности капилляра жидкостью возникает вогнутый мениск, при несмачивании выпуклый. Если капилляр опустить в жидкость, то вследствие возникновения капиллярного давления внутри капилляра граница жидкости перемещается до тех пор, пока не установится равновесие между гидростатическим давлением и капиллярным давлением. При этом смачивающая жидкость поднимается, а несмачивающая, наоборот, опускается. [5]
При частичном погружении капилляра в смачивающую его жидкость уровень жидкости в нем повышается до тех пор, пока гидростатическое давление столба не уравновесит действие силы, вызывающей втягивание жидкости в капилляр. Эта сила обусловлена искривлением поверхности жидкости вследствие смачивания и возникновением капиллярного давления, которое в данном случае действует в направлении, противоположном внешнему давлению. Искривление поверхности приводит к ее увеличению. При этом уменьшается радиус кривизны ( от оо для плоской поверхности до R) и совершается работа против силы поверхностного натяжения. [6]
В капилляре поверхность жидкости, вследствие явления смачивания, приобретает форму мениска. Если капилляр поместить вертикально таким образом, чтобы он пересекал границу раздела двух фаз, то вследствие возникновения капиллярного давления равновесие в системе нарушается и граница раздела фаз начнет перемещаться вверх или вниз в зависимости от условий избирательного смачивания. [7]
Обычно тепловая труба ( рис. 1.1) представляет собой закрытую трубу или камеру самой разнообразной формы, внутренняя поверхность которой выложена капиллярно-пористым фитилем. Фитиль насыщен жидкой фазой рабочей жидкости ( теплоносителя), а остающийся объем трубы заполнен паровой фазой теплоносителя. Тепло, поступающее от внешнего источника тепла к испарителю, вызывает испарение теплоносителя на этом участке трубы. Возникающая при этом разность давлений побуждает пар двигаться от испарителя к конденсатору, где он конденсируется, отдавая при этом тепловому стоку на этом участке трубы скрытую теплоту парообразования. В результате постоянного испарения количество жидкости уменьшае тся и поверхность раздела фаз жидкость - пар ( рис. 1.2) сдвигается внутрь поверхности фитиля, что вызывает возникновение здесь капиллярного давления. Это капиллярное давление заставляет сконденсировавшуюся жидкость возвращаться обратно в испаритель для последующего испарения. Таким образом, в тепловой трубе М9Жет непрерывно осуществляться перенос скрытой теплоты парообразования от испарителя к конденсатору при постоянно - смоченном фитиле. Этот процесс будет продолжаться бесконечно, если не произойдет запирание каналов для прохода рабочей жидкости и будет поддерживаться достаточное капиллярное давление. [8]
Если грубодисперсный фильтр избирательно смачивается каплями дисперсной фазы эмульсии, то эти капли могут прилипать к поверхности материала фильтра и задерживаться. Это иногда используют для освобождения нефти от эмульгированной в ней воды ( см. гл. X, 3): нефть фильтруют через грубодисперсный гидрофильный фильтр. Высоко дисперсный фильтр, избирательно смачиваемый дисперсионной средой, также способен задерживать капли эмульсии, размер которых много больше диаметра пор. При этом капли не могут пройти через такой фильтр, так как для этого требуется их сильная деформация, приводящая к возникновению высокого капиллярного давления. Фильтрация через тонкопористый гидрофобный фильтр позволяет очистить от воды бензин. [9]