تعیین ضریب نفوذپذیری محیط متخلخل با استفاده از روش تجربی در یک بستر ذرات کروی منظم

محیط متخلخل و جریان سیال در بستر متخلخل در بسیاری از زمینه های علمی و مهندسی، کاربرددارد. نفوذپذیری به عنوان یکی از مشخصه های محیط متخلخل، در تعیین چگونگی رفتار سیال، ازاهمیت خاصی برخوردار است. در جریان هایی با اعداد رینولدز پایین، قانون کلاسیک دارسی برایتخمین این مشخصه محیط های متخلخل، دارای اعتبار قابل قبولی می باشد. در این مقاله، با استفاده ازروش تجربی و به کمک بستر ذرات کروی، ضریب نفوذپذیری محیط متخلخل تعیین میشود. بسترمذکور یک قالب مستطیلی افقی است که با ساچمه های فولادی پر می شود. در این کار برای مقایسهنتایج آزمایشات، از ساچمه هایی با قطرهای متفاوت استفاده شده است. با در نظر گرفتن معادلهدارسی به عنوان معادله حاکم بر جریان سیال و اندازه گیری سرعت و فشار، از روش تعقیب جبههجریان ضریب نفوذپذیری برآورد شده است و به منظور بررسی نتایج از معادله کارمن- کازنی برای مقایسه استفاده میشود. جریان عبور کننده از روی یک کره، توسط معادله استوکس قابل بیان می-باشد. جریان عبور کننده از روی یک کره، توسط معادله استوکس قابل بیان میباشد. حل این معادلهنیروی پسای حاصل از کره در جریان سیال را نتیجه میدهد. به کمک بررسی های تحلیلی و عددیجریان استوکس گذرنده از بستر ذرات کروی، امکان تعیین ضریب نفوذپذیری بستر وجود دارد. درپایان این کار، نتایج تجربی با نتایج حاصل از محاسبات عددی جریان استوکس نیز مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

محیط متخلخل ، آرایش منظم کروی ، ضریب نفوذپذیری ، قانون دارسی ، جریان خزشی