毛細管壓英文解釋翻譯、毛細管壓的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【醫】 capillary pressure
分詞翻譯:
毛細管的英語翻譯:
capillary
【化】 capillaries; capillary tube
【醫】 capillary; capillary tube; vasa capillare
壓的英語翻譯:
intimidate; keep under control; press; push down; shelve; suppress
【醫】 prelum; pressure
專業解析
毛細管壓(capillary pressure)是多孔介質中兩種互不混溶流體(如油和水)界面處的壓力差,由流體彎曲界面(彎液面)産生的毛細現象引起。其核心物理機制是界面張力(interfacial tension)和固體表面對流體的潤濕性(wettability)共同作用的結果。
物理機制與定義:
當兩種非混相流體(如水和空氣、油和水)共存于細小孔隙(毛細管)中時,流體界面會因分子間作用力(内聚力和附着力)形成彎曲的彎液面。潤濕相流體(wetting phase,如砂岩中的水)傾向于附着在固體表面,非潤濕相流體(non-wetting phase,如油)則占據孔隙中央。毛細管壓 ( Pc ) 定義為非潤濕相壓力 ( P{nw} ) 減去潤濕相壓力 ( P_w ):
$$ Pc = P{nw} - P_w $$
該壓力差驅動潤濕相流體自發吸入毛細管,對抗外力(如重力) 。
關鍵影響因素:
- 界面張力(σ):兩種流體界面的張力,張力越大,毛細管壓越高。
- 潤濕角(θ):衡量固體表面對某一流體的親和力。潤濕角越小(親水性越強),毛細管壓越大。
- 孔隙半徑(r):孔隙或毛細管越細,毛細管壓越大。定量關系由楊-拉普拉斯方程描述:
$$ P_c = frac{2sigma costheta}{r} $$
此公式是描述理想圓柱形毛細管的基礎模型 。
應用領域:
- 油氣開發:控制油藏中油、氣、水的分布與流動,是計算原始油氣儲量、優化采收率(如注水驅油)的核心參數 。
- 土壤科學:影響地下水分布、污染物運移及植物根系吸水。
- 材料科學:涉及多孔材料(如水泥、紡織品)的液體浸潤與幹燥過程。
- 生物醫學:解釋微血管中的血液流動、肺部氣體交換等生理現象。
行業意義:
在石油工程領域,毛細管壓曲線(毛細管壓力與潤濕相飽和度的關系圖)是表征儲層岩石孔隙結構、評價儲層質量(如排驅壓力、中值壓力)和預測流體分布的關鍵依據 。
來源參考:
- Bear, J. Dynamics of Fluids in Porous Media. Dover Publications. (經典流體力學教材,闡述多孔介質中毛細現象基礎理論)
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). (國際純粹與應用化學聯合會标準術語定義)
- Society of Petroleum Engineers (SPE) PetroWiki. "Capillary Pressure". (石油工程領域權威技術百科)
- Tiab, D., & Donaldson, E. C. Petrophysics: Theory and Practice of Measuring Reservoir Rock and Fluid Transport Properties. Gulf Professional Publishing. (油層物理标準教材,詳述毛細管壓測量與應用)
網絡擴展解釋
毛細管壓(毛細管壓力)是油層物理和流體力學中的核心概念,其定義和機制可綜合以下要點解釋:
1.基本定義
毛細管壓指毛細管内兩相流體界面處的壓力差,表現為非潤濕相與潤濕相之間的壓力差值。具體公式為:
$$
pc = p{text{非潤濕相}} - p_{text{潤濕相}}
$$
例如,在油水兩相系統中,若水為潤濕相,油為非潤濕相,則毛細管壓為油相壓力與水相壓力之差。
2.物理機制
- 附加壓力效應:當毛細管插入潤濕相液體時,液體因表面張力作用形成凹形彎液面,産生向上的附加壓力,導緻液面上升(如、3所述);反之,若插入非潤濕相,則液面下降。
- 界面張力與接觸角:毛細管壓與液體界面張力(σ)、潤濕接觸角(θ)及毛細管半徑(r)相關,公式為:
$$
p_c = frac{2sigma costheta}{r}
$$
這一公式可通過流體靜力學平衡推導得出。
3.實際應用
- 油層開發:在油藏中,毛細管壓是水驅油的動力或阻力,具體取決于毛細管傾斜狀态。水平毛細管中,毛細管壓促進油水置換;垂直狀态下則影響液柱高度。
- 實驗測定:通過毛細管壓力曲線(即壓力與流體飽和度關系曲線)可分析岩石孔隙結構及流體分布特征。
4.影響因素
- 潤濕性:潤濕相液體更易在毛細管中上升。
- 孔隙尺寸:毛細管半徑越小,毛細管壓越大。
- 流體性質:界面張力越高,毛細管壓越顯著。
如需進一步了解公式推導或具體案例,可參考的詳細推導過程或的油層物理應用場景。
分類
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