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泡沫流体基本参数探究

【摘要】:泡沫质量是指在一定的温度和压力下,泡沫流体中的气体体积与泡沫体积之比,也称为泡沫干度或泡沫特征值。泡沫是一种不稳定流体,当泡沫静止不动时,小泡沫会有向大气泡中扩散的倾向,小气泡变成大气泡后,大气泡就会因为浮力的作用逐渐上升。因此泡沫是一种复杂的流体,它的性能会受到很多可变因素的影响。

表征泡沫的主要参数有:泡沫质量、泡沫的流度或视黏度、泡沫的半衰期、泡沫的稳定性、泡沫的膨胀系数、气泡的大小和泡沫液膜的厚度等。

泡沫质量是指在一定的温度和压力下,泡沫流体中的气体体积与泡沫体积之比,也称为泡沫干度或泡沫特征值。有研究指出,在低压时根据气泡相互作用的不同,将泡沫质量分为几个区段:泡沫质量低于0.52时,球形气泡分散良好,相互不接触,此时黏度较低;泡沫质量在0.52~0.74之间时,气泡致密,流动期间相互接触,引起气泡相互干扰,泡沫黏度较大且比较稳定;泡沫质量在0.74~0.95之间时,气泡必须变形以产生流动,此范围内达到最大黏度。当泡沫质量大于0.9的时候,流体接近于雾状[62,63],此时液相变为分散相,黏度大大降低至气体的黏度,这样在施工中很容易造成砂堵甚至有可能导致施工的失败。

泡沫的流度可以用来描述泡沫的流变性,它的定义是:通过单位截面积的总流量(泡沫)与气、液同时通过岩样所需的压降之比,单位是μm2/(mPa·s)。

泡沫的视黏度是指岩样的盐水渗透率与测定的流度之比,单位是厘泊(cP)。(www.chuimin.cn)

泡沫的半衰期即泡沫液中排出一半液体所需要的时间,也就是泡沫体积衰减一半所经历的时间,它是衡量泡沫稳定性的一个重要指标。

泡沫是一种不稳定流体,当泡沫静止不动时,小泡沫会有向大气泡中扩散的倾向,小气泡变成大气泡后,大气泡就会因为浮力的作用逐渐上升。因此泡沫是一种复杂的流体,它的性能会受到很多可变因素的影响。