Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Fábián Balázs Harangozó Márta 2013. Információt kapunk:  Pórusméretről  Eloszlásáról  Tekervényességéről Darcy- törvény: Gázáramlásos módszerek Folyadékáramlásos.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Fábián Balázs Harangozó Márta 2013. Információt kapunk:  Pórusméretről  Eloszlásáról  Tekervényességéről Darcy- törvény: Gázáramlásos módszerek Folyadékáramlásos."— Előadás másolata:

1 Fábián Balázs Harangozó Márta 2013

2 Információt kapunk:  Pórusméretről  Eloszlásáról  Tekervényességéről Darcy- törvény: Gázáramlásos módszerek Folyadékáramlásos módszerek

3 A tiszta, nem adszorbeálódó és nem kondenzálódó gázok pórusos anyagokon át történő transzportjának négy különböző mechanizmusa van:  Viszkózus áramlás tág pórusokban nagy nyomáson  Knudsen áramlás szűkebb pórusokban, alacsony nyomáson  Áramlás a felületi diffúzió miatt  Molekulaszita- jellegű anyagátadás Makropórus, amelynek sugara nagyobb, mint 50 nm, Mezopórus, amelynek sugara 2 – 50 nm közé esik, Mikropórus, amelynek sugara kisebb, mint 2 nm.

4  Viszkózus áramlás  Knudsen áramlás Az alkalmazott modellt az intermolekuláris és a molekulák pórusfallal való ütközéseinek arányaként a Knudsen-szám határozza meg:  >> 1 : A Knudsen-áramlás tarománya. Az intermolekuláris ütközések elhanyagolhatók a pórus falával való ütközésekhez képest.  << 1 : a molekula-molekula ütközések a meghatározóak. Az áramlás viszkózus.  0.1 << << 10 : Átmeneti tartomány, amelyen a két mechanizmus jó közelítéssel additív.

5  Ha a Knudsen szám értéke alacsony, akkor az anyagtranszport döntően viszkózus áramlással történik: Valós pórusos anyagok estén egészül ki az ε (anyag porozitás) és a τ (pórusrendszer tekervényessége) hányadosával. Függ az abszolút nyomástól !

6  Ha a molekula közepes szabad úthossza sokkal nagyobb, mint a pórusátmérő, akkor az anyagtranszportra a Knudsen-áramlás jellemző: Valós pórusos anyagok esetén vezetjük be a tekervényesség és a porozitás mellett a kapilláris érdes fala miatt fellépő diffúz visszaverődést Független az abszolút nyomástól !

7 Az átmeneti tartományban az áramlás a két mechanizmus összegével írható le: Az egyes mechanizmusokra korlátozódva definiálhatjuk a felületeket:  Viszkózus:  Knudsen:

8 Hagen-Poiseuille egyenlet: hengeres pórusokat feltételez Kozeny-Carman egyenlet: tömör gömbök közötti lyukakon való áramlást vesz alapul Adott viszkozitású anyag esetén a folyadékáram-sűrűség: A valósághoz ragaszkodva, bevezetve a tekervényességet, a permeabilitási együttható: Így a folyadék stacionárius áramsűrűsége a Poiseuille egyenlet alapján:

9  Különböző méretű szuszpendált makromolekulák áthaladásával kategorizálják a pórusos anyagokat.  A permeabilitás-porozimetria mérések során valamilyen inert gáz áramlását vizsgálják pórusos anyagon, melynek kapillárisait részben elzárja valamilyen kapilláris-kondenzációval lecsapódott gőz. Amennyiben a Kelvin egyenlet érvényes, akkor meghatározható az átlagos pórusméret:

10  Folyadék/gáz: Inert gáz áramlását a pórusos anyagokon keresztül, melynek pórusait valamilyen nedvesítő folyadék zárja el. Young-Laplace egyenlet szerint a pórusátmérő: Minél nagyobb a pórusméret, annál kisebb nyomáskülönbség kell a folyadék kiszorításához.  Folyadék/folyadék: A kis kontaktszögű folyadékot a nagyobb kontaktszögű kiszorítja, feltéve, hogy nem elegyedik!

11  Gázáramlásos és folyadékáramlásos módszerek  Áramlásos módszerekkel a makro-, mezo és mikropórusok egész tartománya megvizsgálható  Feltételezések szükségesek a pórusok geometriájával kapcsolatban melyek megnehezítik a kísérletek és az elméletek közötti összefüggések megteremtését

12

13 1. Mi a tiszta, nem adszorbeálódó, nem kondenzálódó gázok pórusos anyagon át történő transzportjának négy mechanizmusa? 2. Mi a különbség a Knudsen és a viszkózus áramlás egyenletei között? 3. Mire és milyen feltételezések mellett jók a Hagen-Poiseuille és a Kozeny-Carman egyenletek?


Letölteni ppt "Fábián Balázs Harangozó Márta 2013. Információt kapunk:  Pórusméretről  Eloszlásáról  Tekervényességéről Darcy- törvény: Gázáramlásos módszerek Folyadékáramlásos."

Hasonló előadás


Google Hirdetések