多孔介质

多相物质共存的组合体
多孔介质是由多相物质所占据的共同空间,也是多相物质共存的一种组合体,没有固体骨架的那部分空间叫做孔隙,由液体或气体或气液两相共同占有,相对于其中一相来说,其他相都弥散在其中,并以固相为固体骨架,构成空隙空间的某些空洞相互连通。

简介

由固体物质组成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙所构成的物质。多孔介质内的流体以渗流方式运动,研究渗流力学涉及的多孔介质的物理-力学性质的理论就成为渗流力学的基本组成部分。多孔介质的主要物理特征是空隙尺寸极其微小,比表面积数值很大。多孔介质内的微小空隙可能是互相连通的,也可能是部分连通、部分不连通的。

分类

多孔介质有多种类型。按成因划分,可分为天然多孔介质和人造多孔介质。天然多孔介质又分为地下多孔介质和生物多孔介质,前者如岩石和土壤;后者如人体和动物体内的微细血管网络和组织间隙以及植物体的根、茎、枝、叶等。人造多孔介质种类繁多,如过滤设备内的滤器,铸造砂型,陶瓷、砖瓦、木材等建筑材料,活性炭、催化剂、鞍形填料和玻璃纤维等的堆积体等。按微小空隙的形态和结构划分,大体可分为孔隙性多孔介质、裂缝性多孔介质和多重性多孔介质。孔隙性多孔介质可再分为二类:孔隙之间在各个方向相互连通,没有明显的隶属层次关系,如砂岩、土壤、人造颗粒状材料的堆积体等;孔隙似树枝状分布,有明显的隶属层次关系,如一般的微细血管网络。裂缝性多孔介质内的空隙主要是微小裂缝,如裂缝性的石灰岩白云岩等。当多孔介质内兼有多种形态的微小空隙时,称多重性多孔介质,如裂缝-孔隙系统的碳酸盐岩层即是双重性多孔介质或简称双重介质。