Способ определения капиллярных свойств пористых материалов

-гд 1 ИУг ц Чо),ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЭОБ СВИДЕТЕХЗЬСТВУ(71) Белорусское республиканскоенаучно-производственное объединение порошковой металлургии(56) Лыков А,В. Теория сушки,М.: Энергия, 1968, с. 48-52.Витязь П.А. и др. Исследованиекапиллярных свойств проницаемых материалов из порошка бронзы. - Порош.ковая металлургия, 1983, В 9,(54)(57). СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ СВОЙСТВ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ,включающий создание контакта междуисследуемым образцом и жидкостью ирегистрацию фронта пропитки образца под действием капиллярных сил,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и информативности, образец подвешивают надвух параллельных нитях под углом0-85 к горизонту, определяют положение фронта пропитки как фунвремени по формуле расстояние отточки контакта образца с жидкостью до кратной точки фронта пропитки;сила натяжения соответственно пер вой и второй нитей в момент времени 1 ) Й сила натяжения соответственно первой и второй нитей в начальный момент времени;расстояние от точки контакта образца с жидкостью до точки закрепления соответственно первой и второй нитей на образце1188594 55 Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения свойств капиллярных систем и пористых материалов, например, капиллярных 5структур тепловых труб, капиллярныхнасосов, гидравлических затворов,образцов грунта, и т.п. в порошковой металлургии, теплофизике, химической промышленности, строительстве, геологии и т.д.Целью изобретения является повышение точности и информативностиспособа,На фиг.1 представлена схема 15осуществления предлагаемого способа.На фиг.2 - график зависимостиколичества впитавшейся жидкости отвремени, на фиг.3 - график зависимости положения фронта пропитки 20от времени.Исследуемый образец подвешиваютна двух параллельных нерастяжимыхнитях 1 и 2 под углом к горизонту К, заключенным в интервале 0- 2585 , Нижний конец образца приводится в контакт с жидкостью. Под действием капиллярных сил жидкость впитывается в образец, при этом силынатяжения нитей Г 1 и Г непрерывноизменяются. Пусть.к моменту времени фронт пропитки переместитсяна длину 1. Тогда центр тяжестивпитавшейся жидкости находится вточке Е /2. Условия механического35равновесия для исследуемого образцаследующие для сил1 2 О Р, где Р " вес образца; Р - вес впитавшейся жидкости, для моментов сил Ге, ГВЛмп.ас 1.-(РР 160 а 1 (2)45где 1 о - длина образца,При 1 =0 уравнения (1) и (2)соответственно имеют видГ,(о)(01=Р (3)50фо)Е,Цо)ЦьМЯ+Р, - ;вЯ.м) 7 Вычитая из (1) (3), получимДЛЯ Р 7,2 Вычитая иэ (2) (4) и подставляя Р.из (5), получимоткуда и следует расчетная формула.Угол наклона исследуемого образца к горизонту находится в предеолах 0-85 . Если угол наклона больоше 85 , то вследствие малости вели/ичины вп р М в уравнении (2), на точности способа существенно сказываются незначительные отклонения в геометрии подвеса образца (непараллельность нитей, отклонение точек закрепления нитей на образце в поперечном направлении и т,п,).П р и м е р. Определяют капиллярные свойства пористой бронзы,получаемой спеканием в состоянии свободной засыпки порошка марки БрОФ 10-1 фракции 0,25-0,315 мм. Размеры исследуемого образца 3 10 200 мм. В качестве рабочей жидкости используют этиловый спирт. Образец подвешивают под углом 45 к горизонту на двух параллельных нитях, укрепленных на образце на расстоянии 3= 15 см и 1 = 5 смг от нижнего конца образца, Нижний конец образца приводят в контакт с жидкостью. Под действием капиллярных сил жидкость впитывается в образец, при этом силы натяжения нитей Г 1 и Г увеличиваются. Определяют зависимости изменения сил натяжения от времени Г (Я) - Г, (О) и Е (Ц- Г(0), По полученным данным строят графики (соответственно кривые 1 и 2). В соответствии с формулой (5) производят графическое сложение кривых 1 и 2 и получают зависимость количества впитавшейся жидкости от времени Р (Ц (кривая 3). Иэ полученных зависимостей по расчетной формуле находят положение фронта пропит. ки как функцию времени. Из функций Г+ (Ц и Е(Ц обрабатывая их но известной методике, дифференцироьР деванием получим - =ц,(Ц и - ц фД о 7 1 7 дК 7 1а после преобразования -- =ф -зеИРЛи - ц -1 Это аппроксимируют лиЛ е,