黄土微小孔隙对其孔隙表面分形维数影响

为研究吕梁地区马兰黄土孔隙表面结构复杂程度及其影响因素,通过压汞试验及热力学孔隙分形模型计算黄土孔隙表面分形维数,以此值大小定量表征吕梁地区马兰黄土孔隙的表面结构复杂度。结果表明:孔隙率和退汞效率与表面分形维数有弱相关性,孔隙率越大,表面分形维数越大,退汞效率越小,表面分形维数越大;微小孔隙(孔径小于1μm)体积含量、表面积与表面分形维数有线性相关性,微小孔隙体积含量越高、表面积越大,则表面分形维数越大;中值孔径与表面分形维数具有线性相关性,中值孔径越小,表面分形维数越大。可见微小孔隙含量会增加整体孔隙表面的复杂程度。

多孔介质孔隙结构重构及水蒸气传递特性

采用随机生长法分别构造了各向同性、各向异性的孔隙率相同,孔径分布和孔隙表面分形维数不同的多孔介质,探索了在多孔介质孔隙率相同的情况下,微观孔隙结构对孔隙内湿传递过程的影响。结果表明:决定多孔介质内部输运特性的孔隙结构参数,除孔隙率以外,孔径分布和孔隙表面分形维数等参数对多孔介质孔隙中水蒸气扩散过程的影响显著;孔隙率相同,孔径分布和孔隙表面分形维数不同的3种各向同性和3种各向异性多孔介质的水蒸气扩散浓度最大差别分别为30.6%和23.3%;各向同性多孔介质的小孔分布率越大,孔隙表面分形维数越大,说明孔隙的连通性和水蒸气在多孔介质孔隙中的扩散性能越好;各向异性多孔介质(水蒸气扩散的方向垂直于其生长率较大的方向)的大孔分布率越大,孔隙表面分形维数越小,水蒸气在多孔介质孔隙中的传递性能越好。