ЭлБиб

МАСЛОЖИРОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

№ 5-2009

ПАЛЬМОВОЕ МАСЛО

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСС ЕДОВАНИЙ

ного радиуса

, полученное в [2], при

этом можно переписать в виде

(1)

где

- длина капилляра – ;

– коэф-

фициент поверхностного натяжения

жидкости;

– краевой угол смачива-

ния;

– вязкость жидкости.

При

→δ

dt—

→

0 ограничивается об-

ласть существования капиллярного

движения.

Предположим, что капиллярное

движение происходит в условных па-

раллельных каналах длиной

, сум-

марное проходное сечение которых

соответствует пористости системы,

а радиус каждого одиночного кана-

ла равен максимальному радиусу

пор (рис. 3). Таким образом, геоме-

трически пористость формируется

лишь за счет каналов одного (мак-

симального) радиуса. Внесем в эту

схему коррективы, учитывающие

при расчете движения в данном ка-

нале реальную структуру пористой

среды. Введем понятие расчетно-

го радиуса

*, величина которого

меняется вдоль модельного канала

таким образом, чтобы доля длины

канала, на которой

, соот-

ветствовала доле объема пор в ин-

тервале истинных радиусов

, причем естественно

. Локальная сила вязкости тре-

ния имеет ту же величину, как и для

системы параллельных каналов ра-

диуса

*, а суммарное поперечное

сечение равно таковому для канала

максимального радиуса. Капилляр-

ное давление определяется по ради-

усу

*, соответствующему положе-

нию фронта движущейся жидкости

(фронта заполнения). Таким образом

мы получили схему движения жидко-

сти, удовлетворяющую сформулиро-

ванным выше упрощающим предло-

жениям.

Получим теперь аналог уравнения

(1) для рассматриваемой схемы про-

цесса. Основной особенностью здесь

Вопросы капиллярного движения

в пористых структурах достаточно

изучены. В работе [1] исследовано

заполнение крупных пор – природ-

ных каналов пластов. Г.А. Аксельруд

и М.А. Альтшулер [2] для расчета

процессов пропитки использовали

уравнение заполнения одиночного

капилляра, вытекающего из закона

Пуазейля. Однако последователь-

ность заполнения пор по размерам

ими не учитывалась.

Результаты порометрии образ-

цов, из которых не извлечено мас-

ло, в сопоставлении с аналогичными

данными образцов, не содержащих

масла, показывают, что масло со-

держится в порах промежуточного

размера (

= 0,3–3 мкм).

На базе подходов, используемых

в работах [2–4], невозможно опре-

делить зону заполнения, ограничен-

ную какой-то частью диапазона раз-

меров капилляров.

Для построения более близкой к

реальности модели используем сле-

дующие упрощающие предположе-

ния:

– интегральная пористость равно-

мерно распределена по объему рас-

сматриваемого пористого тела;

– движение влаги происходит в

строгой последовательности через

поры с радиусом, убывающим от

максимального до предельно мало-

го, который может определяться

развитием абсорбционного слоя

масла, а также, возможно, и защем-

ленной водой.

В работе [1] для капилляров, ра-

диус которых

сравним с толщиной

адсорбционного слоя

, предлага-

ется при записи члена, выражающе-

го капиллярную силу, заменять

на

–

(рис. 1, 2). Уравнение заполне-

ния одиночного капилляра постоян-

ДВИЖЕНИЕ МАСЛА

в капиллярно-пористой

структуре маслосодержащего

материала

В.В. КЛЮЧКИН,

д-р техн. наук

ГНУ «Всероссийский НИИ жиров»

С.Ф. БЫКОВА,

д-р техн. наук

Северо-Кавказский филиал ГНУ

«Всероссийский НИИ жиров»

max

Рис.1. Заполнение макрокапилляра

жидкостью

Рис.2. Схема заполнения жидкостью

макрокапилляра, радиус которого

сравним с толщиной абсорбционного

слоя. Зависимость объемов масла в

пористой системе от радиуса пор

Ключевые слова:

Капилляр, извлечение масла, растворители

УДК 665.1.034

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека