background image

Porównanie przepływu gazu przez ośrodki porowate. 
 
Prędkość filtracji zgodnie z prawem Darcy (przy przepływie laminarnym) jest proporcjonalna 

do gradientu ciśnienia 

gradp

k

V

µ

=

→

k- współczynnik charakteryzujący przepuszczalność ośrodka porowatego, zależy od materiału 
i płynu.  
µ- dynamiczny współczynnik lepkości gazu. 
Podczas badania współczynnika filtracji cylindrycznej próbki mnożne różnice ciśnienia na 
zewnątrz i wewnątrz odcinka przewodu porowatego o długości l. Jedna część rury jest 
zamknięta a do drugiej jest podłączony wentylator. Na skutek podciśnienia następuje filtracja 
powietrza przez rurkę porowatą. Bezwzględna prędkość filtracji jest więc równa 
V=k/mi*dp/dt. 
Strumień objętości powietrza przepływającego przez powierzchnię zewnętrzną rurki o polu 

jest równy: 

dF

Q

n

V

→

→

=

 gdzie 

→

v

- wektor prędkości, n – wersom normalny. 

Q= k/mi*dp/dv*2pi*l*r. 
W celu wyznaczenia p=(p(r)) należy rozwiązać otrzymane równanie różniczkowe gdy 
Q=const. 
dv/dr= 2pi*l*k/mi*Q*dp 
lnr= 2pi*l*k/(mi*Q)*p+c 
Równanie musi być spełnione dla wszystkich punktów cylindra porowatego w szczególności 
gdy leżące na powierzchni r=r

 

lnr

z

=(2pi*l*k/mi*Q)*b+c gdzie b-ciśnienie barometryczne. 

Funkcja p(r)ma postać p(r)=b-(mi*Q/2pi*l*k)*ln(r

z

/r). 

Wewnątrz rurki (r=r

w

) a cieśninie wynosi p

w

. p(r

w

)=b-(mi*Q/2pi*l*k)*ln(r

z

/r)= p

)

(

2

ln

w

w

z

p

b

l

r

r

Q

k

=

π

µ