
[物] 毛细管
A metastable phase exists during the refrigerant flowing through the capillary tube.
制冷剂在通过毛细管过程中,存在一个不稳定的亚稳态流动阶段。
The program is valuable for the matching of capillary tube in the refrigerating system.
该程序在制冷系统毛细管的匹配中具有一定实用价值。
Conclusion The Maifanshi adsorption is concerned with specific surface and capillary tube coacervation.
结论:麦饭石的应用与它的表面性质有关且与它的毛细管凝聚作用相关联。
Equations which describe the height that liquid can rise in capillary tube are derived by force analysis.
通过受力分析,推出了毛细管中液体上长的高度公式。
Copper capillary tube length is not greater than 20 meters, stainless steel capillary tube length is not greater than 10 meters.
铜毛细管长度不大于20米,不锈钢毛细管长度不大于10米。
毛细管(capillary tube)指内径极细的圆柱形管道,通常由玻璃或金属制成,利用毛细现象实现液体在无外力作用下的自发流动。其核心原理是液体表面张力与管壁的相互作用力克服重力,使液面在细管内上升或下降。以下是详细解释:
结构特征
毛细管内径通常在0.1–2毫米 范围内,远小于常规管道。微小孔径显著增强液体与管壁的接触面积,使表面张力效应占主导地位。例如,玻璃毛细管内壁的亲水性会吸引水分子向上爬升。
毛细现象原理
液体在毛细管中的升降高度((h))由杨-拉普拉斯方程 描述:
$$ h = frac{2gamma costheta}{rho g r} $$
其中 (gamma) 为液体表面张力,(theta) 为接触角,(rho) 为密度,(g) 为重力加速度,(r) 为毛细管半径。该公式表明:管径越小、液体表面张力越大,液面上升越高。
清华大学出版,ISBN 978-7-302-41032-1,第128页详细推导毛细高度公式。
《微尺度流体动力学指南》第4章(链接)量化分析毛细管流态。
化学工业出版社,ISBN 978-7-122-18345-6,第56页说明毛细管在精密仪器中的设计标准。
应用场景 | 内径范围 | 材质 | 作用机制 |
---|---|---|---|
实验室温度计 | 0.3–0.5 mm | 玻璃 | 热胀冷缩+毛细上升 |
制冷系统节流装置 | 0.5–2.0 mm | 铜/不锈钢 | 绝热膨胀降压 |
医用采血管 | 1.0–1.5 mm | 塑料/玻璃 | 负压虹吸 |
植物木质部导管 | 0.02–0.1 mm | 纤维素复合结构 | 蒸腾拉力+毛细作用 |
注:数据综合自《机械工程手册》 及《植物生理学》。
"Capillary tube"(毛细管)是一个多学科术语,其核心含义指内径极细的管子,通常直径在0.1-5毫米之间,其工作原理基于毛细现象。以下是详细解释:
1. 物理原理 当细管一端浸入液体时,液体因表面张力与管壁的粘附力作用,会在管内产生上升或下降现象。这种现象可用Jurin定律量化: $$ h = frac{2gamma costheta}{rho g r} $$ 其中$gamma$为表面张力,$theta$为接触角,$rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$r$为管半径。管径越小,液体爬升高度越大。
2. 应用领域
3. 材料特性 常见材质包括玻璃(实验室用)、铜(制冷系统)和塑料(医疗耗材)。特殊涂层可改变液体润湿性,例如疏水涂层可抑制液体上升。
4. 与毛细血管的关联 生物学中"capillary"特指连接动脉与静脉的微血管(直径5-10微米),其物质交换机制虽与物理毛细现象不同,但名称源于相似的细管结构特征。
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