
【建】 capillary bore
毛细管孔(capillary pore)是指直径在0.1-100微米范围内的微小孔隙结构,其物理特性由毛细作用主导。根据《汉英科技大词典》定义,该术语对应"capillary pore",特指液体在狭窄通道中因表面张力产生自发渗透的现象。
在建筑材料领域,毛细管孔是水泥基材料孔隙系统的核心组成部分。清华大学建筑材料研究所指出,这类孔隙率直接影响混凝土的抗渗性和耐久性。其作用机制可通过Laplace方程量化: $$ Delta P = frac{2gamma costheta}{r} $$ 其中$gamma$为液体表面张力,$theta$为接触角,$r$为孔隙半径。
生物学研究显示,植物根系的毛细管孔系统通过黏附- cohesion理论实现水分运输,这一过程在《植物生理学》(Salisbury & Ross著)中有详细阐述。工业应用方面,美国材料试验协会(ASTM)C642标准将毛细吸水率作为评估建材质量的关键指标。
“毛细管孔”是由“毛细管”和“孔”组合而成的概念,指毛细管内部或与其相关的微小孔隙结构。以下从定义、物理特性和应用三方面综合解释:
毛细管孔通常指毛细管内部极细的孔径结构或与毛细现象相关的微孔。毛细管本身是一种内径极小的管道(通常0.75~2.5毫米),例如制冷系统中的节流部件()或实验中用于微量液体处理的细玻璃管()。其孔径的微观特性直接影响液体浸润、压力变化等物理过程()。
孔径与浸润作用
当液体接触毛细管孔时,由于孔径极小,液体表面张力与管壁吸附力共同作用,会产生毛细现象。例如,颜料粒子内部的毛细管孔径越小,溶剂的浸润力越强,但孔径不均匀可能导致液体残留(、)。
节流与压力调节
在制冷系统中,毛细管孔通过限制制冷剂流量实现节流降压:高压液态制冷剂经微小孔径后压力骤降,转化为低温低压状态进入蒸发器(、)。
液体在毛细管中上升高度可通过以下公式计算:
$$
h = frac{2gamma costheta}{rho g r}
$$
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,$r$为毛细管孔半径。公式表明,孔径越小($r$越小),液体上升高度越大。
“毛细管孔”不仅指物理结构上的微孔,还涉及由其引发的流体动力学现象,广泛存在于自然和工业场景中。
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