毛细管压英文解释翻译、毛细管压的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【医】 capillary pressure
分词翻译:
毛细管的英语翻译:
capillary
【化】 capillaries; capillary tube
【医】 capillary; capillary tube; vasa capillare
压的英语翻译:
intimidate; keep under control; press; push down; shelve; suppress
【医】 prelum; pressure
专业解析
毛细管压(capillary pressure)是多孔介质中两种互不混溶流体(如油和水)界面处的压力差,由流体弯曲界面(弯液面)产生的毛细现象引起。其核心物理机制是界面张力(interfacial tension)和固体表面对流体的润湿性(wettability)共同作用的结果。
物理机制与定义:
当两种非混相流体(如水和空气、油和水)共存于细小孔隙(毛细管)中时,流体界面会因分子间作用力(内聚力和附着力)形成弯曲的弯液面。润湿相流体(wetting phase,如砂岩中的水)倾向于附着在固体表面,非润湿相流体(non-wetting phase,如油)则占据孔隙中央。毛细管压 ( Pc ) 定义为非润湿相压力 ( P{nw} ) 减去润湿相压力 ( P_w ):
$$ Pc = P{nw} - P_w $$
该压力差驱动润湿相流体自发吸入毛细管,对抗外力(如重力) 。
关键影响因素:
- 界面张力(σ):两种流体界面的张力,张力越大,毛细管压越高。
- 润湿角(θ):衡量固体表面对某一流体的亲和力。润湿角越小(亲水性越强),毛细管压越大。
- 孔隙半径(r):孔隙或毛细管越细,毛细管压越大。定量关系由杨-拉普拉斯方程描述:
$$ P_c = frac{2sigma costheta}{r} $$
此公式是描述理想圆柱形毛细管的基础模型 。
应用领域:
- 油气开发:控制油藏中油、气、水的分布与流动,是计算原始油气储量、优化采收率(如注水驱油)的核心参数 。
- 土壤科学:影响地下水分布、污染物运移及植物根系吸水。
- 材料科学:涉及多孔材料(如水泥、纺织品)的液体浸润与干燥过程。
- 生物医学:解释微血管中的血液流动、肺部气体交换等生理现象。
行业意义:
在石油工程领域,毛细管压曲线(毛细管压力与润湿相饱和度的关系图)是表征储层岩石孔隙结构、评价储层质量(如排驱压力、中值压力)和预测流体分布的关键依据 。
来源参考:
- Bear, J. Dynamics of Fluids in Porous Media. Dover Publications. (经典流体力学教材,阐述多孔介质中毛细现象基础理论)
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). (国际纯粹与应用化学联合会标准术语定义)
- Society of Petroleum Engineers (SPE) PetroWiki. "Capillary Pressure". (石油工程领域权威技术百科)
- Tiab, D., & Donaldson, E. C. Petrophysics: Theory and Practice of Measuring Reservoir Rock and Fluid Transport Properties. Gulf Professional Publishing. (油层物理标准教材,详述毛细管压测量与应用)
网络扩展解释
毛细管压(毛细管压力)是油层物理和流体力学中的核心概念,其定义和机制可综合以下要点解释:
1.基本定义
毛细管压指毛细管内两相流体界面处的压力差,表现为非润湿相与润湿相之间的压力差值。具体公式为:
$$
pc = p{text{非润湿相}} - p_{text{润湿相}}
$$
例如,在油水两相系统中,若水为润湿相,油为非润湿相,则毛细管压为油相压力与水相压力之差。
2.物理机制
- 附加压力效应:当毛细管插入润湿相液体时,液体因表面张力作用形成凹形弯液面,产生向上的附加压力,导致液面上升(如、3所述);反之,若插入非润湿相,则液面下降。
- 界面张力与接触角:毛细管压与液体界面张力(σ)、润湿接触角(θ)及毛细管半径(r)相关,公式为:
$$
p_c = frac{2sigma costheta}{r}
$$
这一公式可通过流体静力学平衡推导得出。
3.实际应用
- 油层开发:在油藏中,毛细管压是水驱油的动力或阻力,具体取决于毛细管倾斜状态。水平毛细管中,毛细管压促进油水置换;垂直状态下则影响液柱高度。
- 实验测定:通过毛细管压力曲线(即压力与流体饱和度关系曲线)可分析岩石孔隙结构及流体分布特征。
4.影响因素
- 润湿性:润湿相液体更易在毛细管中上升。
- 孔隙尺寸:毛细管半径越小,毛细管压越大。
- 流体性质:界面张力越高,毛细管压越显著。
如需进一步了解公式推导或具体案例,可参考的详细推导过程或的油层物理应用场景。
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