Распределение проницаемых поровых каналов пористой среды по размерам из пневматических характеристик

Аннотация

Развитие сельского хозяйства в Украине предусматривает широкое использование материалов стойких к агрессивной среде, в том числе пористых полимерных материалов. Одной из существенных тенденций в области полимерного материаловедения является разработка и изучение пористых материалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЕ). Важнейшими эксплуатационными характеристиками фильтрующих материалов являются их тонкость очистки и проницаемость . Проницаемость фильтроматериала – интегральная характеристика, отражающая пропускную способность и количество поровых каналов определенного диаметра. В фильтроматериалах имеет место распределение поровых каналов по их проницаемости. Для практических целей в указанном распределении целесообразно выделить группу поровых каналов, на которую приходится основной поток фильтруемой среды. Отметим, что эта группа определяет и тонкость очистки фильтра. Для изучения распределения проницаемости поровых каналов и выделения интервала диаметров поровых каналов, обеспечивающих основной поток фильтруемой среды, целесообразно использовать метод вытеснения жидкости из пор . Ранее данным методом было установлено распределение поровых каналов по их диаметрам, которое лишь косвенным образом позволяет судить о фильтрующей способности этого материала. Отметим, что при анализе этих данных авторы методом “секущих” через точки кривой вытеснения аналитически определяли приращение расхода газа, вызванное открывающимися новыми поровыми каналами,. Однако, такой подход не вполне корректен, так как не отражает физическую сущность процесса вытеснения жидкости из пор с последующей продувкой открывшихся поровых каналов сжатым газом, что, в конечном счете, приводит к резкому искажению данных о распределении поровых каналов по их диаметрам. Предложен метод оценки распределения коэффициентов проницаемости по размерам поровых каналов фильтроматериалов на основе анализа параметров касательных к кривой вытеснения. Получено распределение коэффициентов проницаемости по размерам поровых каналов в полимерном фильтрующем материале с тонкостью фильтрования 3 мкм. Показано, что в указанном фильтроматериале наиболее проницаемые поровые каналы, через которые проходит основной поток (более 75% общего расхода газа) имеют диаметры в интервале 13,8 – 22,4 мкм.