ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ КАПИЛЛЯРНОГО ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Впервые исследована возможность применения метода акустической эмиссии (АЭ) для изучения процессов, протекающих в микропористой среде при капиллярном заполнении пор жидкостью. В частности, проведено изучение температурного вклада в динамику пропитки пористых материалов. Проведенные экспериментальные исследования показали, что наиболее информативными параметрами АЭ, отражающими динамику капиллярного поднятия жидкости, являются сумма сигналов и сумма осцилляций. Форма кривой зависимости суммы сигналов от суммы выбросов АЭ совпадает с формой кривой динамики изменения высоты подъема жидкости по капиллярам керамического образца, построенной по экспериментальным данным. В начале капиллярного поднятия активность АЭ существенно выше при более высокой температуре. По мере увеличения высоты капиллярного поднятия жидкости интенсивность процесса снижается. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что параметры АЭ отражают динамику и кинетику процесса импрегнирования при каком-либо изменении условий пропитки и могут быть использованы для дистанционного технологического контроля.

Ключевые слова:
акустическая эмиссия, поднятие жидкости по капилляру, динамика капиллярного заполнения, температура, высота столба жидкости
Текст

Введение. Зависимость динамики поднятия жидкости по капилляру от различных параметров теоретически и экспериментально изучалась многими авторами [1–3]. В задачах капиллярной гидродинамики важно правильно оценить скорость заполнения капилляров, в том числе время движения жидкости до остановки и скорость старта жидкости в начале заполнения. Подобные проблемы встречаются в различных отраслях промышленности и, в частности, в химических технологиях. Так, в работе [3] численным методом решалась задача заполнения цилиндрического капилляра проводящей жидкостью, в результате чего было установлено время и стартовая скорость заполнения капилляра. Численно можно решить полученное нелинейное уравнение капиллярного движения жидкости, используя современные вычислительные методы на базе компьютерных технологий. Однако в этом случае сложно анализировать зависимость полученного решения от параметров задачи. Наиболее варьируемым технологическим параметром в различных отраслях химической технологии была и остается температура процесса. Целью настоящей работы являлось изучение температурного вклада в динамику пропитки пористых материалов.

Список литературы

1. Хейфец, Л. И. Многофазные процессы в пористых средах / Л. И. Хейфец, А. В. Неймарк. - Москва : Химия, 1982. - 320 с.

2. Определение начальной скорости движения и продолжительности движения жидкости в капил-лярах / В. З. Канчукоев [и др.] // Инженерно-физический журнал. - 2003. - Т.76, № 1. - С. 42 45.

3. Оценка капиллярного натекания / В. И. Волков [и др.] // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2007. - Т. 50, № 5. - С. 69-72.

4. Фракталы и перколяция в пористой среде / Э. Гийон [и др.] // Успехи физических наук. - 1991. -Т. 161, № 10. - С.121-128.

5. Янюшкин, В. В. Фрактальный подход при моделировании процессов протекания в капиллярно-пористых средах на примере решения задач обеспечения безопасности жизнедеятельности в чрезвычай-ных ситуациях и охраны природы [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. ─ 2008. ─ № 2. - Режим доступа : http://www.ivdon.ru/uploads/article/doc/articles.56.big_image.doc (дата обращения 01.12.13).

6. Кузнецов, Д. М. К вопросу о возможности исследования кинетики химических реакций в жид-кой среде с помощью метода акустической эмиссии / Д. М. Кузнецов, В. Л. Гапонов, А. Н. Смирнов // Ин-женерная физика. - 2008. - №1. - С. 16-21.

7. Kuznetsov, D.M., Smirnov, A.N., Syroeshkin, A.V. Acoustic Emission during Phase Transformations in Water, Ross. Khim. Zh. 2008, no. 1, pp. 114-121.

8. Гапонов, В. Л. Исследование физико-химических процессов в жидкости акустико-эмиссионным методом / В. Л. Гапонов Д. М. Кузнецов; Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону , 2011. - 88 с. ил. - Библиогр. 113 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 24.03.11, №139 В2011.

9. Гапонов, В. Л. Теоретические и экспериментальные исследования процесса импрегнирования гибких пористых материалов в жидкофазной среде / В. Л. Гапонов, Д. М. Кузнецов, В. В. Трепачёв; Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону, 2012. - 55 с. ил. - Библиогр. 17 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 23.3.2012, № 134-В2012.

10. Гапонов, В. Л. Акустическая эмиссия как инструмент изучения кинетики химических реакций в жидкой среде / В. Л. Гапонов, Д. М. Кузнецов; Донской государственный технический университет, Ро-стов-на-Дону, 2013. - 74 с. ил. - Библиогр. 53 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 27.09.13, №278-В2013.

Войти или Создать
* Забыли пароль?