|
(газов) в порах под действием градиента акустического давления необходимо определенное время вязко-инерционной релаксации. Соотношение между обратным временем релаксации г"1 и частотой акустического поля со определяет характер внутрипорового движения жидкости. Так, условие т~1<со, является необходимым для переноса макрочастиц жидкости (газа) в порах. Описанные эффекты указывают на то, что для создания фильтрационного движения поровой жидкости затрачивается определенное количество акустической энергии. Как следует из формулы (2.40), до частот, меньших Тп"1, зависимость прироста эффективной теплопроводности от частоты слабая и эффект по величине получается небольшой, но с увеличением частоты он возрастает. С увеличением частоты увеличивается несинфазность движения флюида и скелета, т. е. происходит более интенсивная турбулизация флюида в порах, которая, в свою очередь, ведет к росту интенсивности прогрева насыщенного пористого тела. При дальнейшем увеличении частоты и акустического поля уменьшается толщина вязкого пограничного слоя (пропорционально V®), а основная масса жидкости продолжает двигаться в противофазе со скелетом, поэтому кривая зависимости АТ частоты должна выполаживаться. Экспериментально полученная зависимость АТ от частоты качественно согласуется с приведенной формулой. Уменьшение АТ с дальнейшим ростом частоты (по сравнению с теоретическим выполаживанием) связано с уменьшением интенсивности акустического поля в точке измерения из-за большего поглощения. Используя теорию М. А. Био, можно ожидать, что зависимость от частоты (при больших частотах), помимо члена С° т" , выражающего 74 количественно явление турбулизации, будет проявляться в зависимости |
74 различного типа происходит неодинаково. Например, для цилиндрического типа волн при п = 0.5 в первом приближении можно считать: />('•) = Ро е-аи-° (г/гс)п (2.43) Как указывалось, величина V имеет истинный смысл скорости, так как она связана с направленным переносом массы. Следовательно, в капиллярно-пористой среде при одновременном распространении тепла и акустических волн происходит турбулентный теплоперенос и направленный турбулентный тепломассоперенос. Можно положить, что оба эти процесса описываются одним уравнением фильтрации. Итак, для капиллярно-пористой среды к уравнению (2.41) следует добавить конвективный член и уравнение фильтрации жидкости под действием давления акустического поля: — + (РУГ) = УГ(ЯУГ); (2.44) д( К Ж ~ Ь (2.45) Г* Для осуществления переноса макрочастиц реальных жидкостей (газов) в порах под действием градиента акустического давления необходимо определенное время вязко-инерционпой релаксации. Соотношение между обратным временем релаксации г"1 и частотой акустического поля со определяет характер внутрипорового движения жидкости. Так, условие т~1<а, является необходимым для переноса макрочастиц жидкости (газа) в порах. Описанные эффекты указывают на то, что для создания фильтрационного движения норовой жидкости затрачивается определенное количество акустической энергии. Как следует из формулы (2.40), до частот, меньших тп*’, зависимость прироста эффективной теплопроводности от частоты слабая и эффект по величине получается небольшой, но с увеличением частоты он возрастает. С увеличением частоты увеличивается несинфазность движения флюида и скелета, т. е. происходит более интенсивная турбулизация флюида в порах, которая, в свою очередь, ведет к росту интенсивности прогрева насыщенного пористого тела. При дальнейшем увеличении частоты и акустического поля уменьшается толщина вязкого пограничного слоя (пропорционально 4со ), а основная масса жидкости продолжает двигаться в противофазе со скелетом, поэтому кривая зависимости ДТ частоты должна выполаживаться. Экспериментально полученная зависимость ДТ от частоты качественно согласуется с приведенной формулой. Уменьшение ДТ с дальнейшим ростом частоты (по сравнению с теоретическим выполаживанием) связано с уменьшением интенсивности акустического поля в точке измерения из-за большего поглощения. Используя теорию М. А. Био, можно ожидать, что зависимость от частоты (при больших частотах), помимо члена (°*'■-, выражающего V количественно явление турбулизации, будет проявляться в зависимости длины турбулизации 1т от частоты. Из экспериментальных результатов следует, что с ростом интенсивности акустического поля растет приращение температуры. Как следует из формулы (2.42), с увеличением интенсивности акустического поля в открытых порах растет значение потока флюида через среду (количество выжимаемой жидкости). Для закрытых пор с увеличением интенсивности акустического поля увеличивается относительная скорость движения флюида за счет несинфазных колебаний. При фиксированной частоте /х пропорциональна интенсивности акустического поля и не может быть больше диаметра поры. Поэтому, если интенсивность выше определенных значений, /т. становится порядка диаметра поры. В 75 |