Nhazi ala, porositi na iru mmiri

Nhazi ala

Site na usoro ala a na-ekwu maka nhazi nke akụkụ siri ike n’ime nnukwu ala. Dị ka amaara, ala mejupụtara ụmụ irighiri siri ike na oghere jupụtara na mmiri, ikuku ma ọ bụ uzuoku mmiri, ọtụtụ mgbe akụkụ ya bụ ikuku akụkụ ya bụ mmiri. Dabere na nhazi nke ụmụ irighiri siri ike n’ala ka e si kpebie usoro ya. Usoro ala na-ejikọtaghị ọnụ na nke jikọtara ọnụ dị iche nke ukwuu n’etiti ha.

Ọdịdị ala na-ejikọtaghị ọnụ

Nhazi nke ala na-adịghị jikọta ọnụ na-apụta n’okpuru mmetụta nke ndọda. Mkpụrụ siri ike nke ala a buru ibu ma na-adaba ala, na-anọgide n’okpuru mmetụta nke ndọda, ebe ike ndọta n’etiti mkpụrụ ndị dị otú ahụ adịghị adị ma ọ bụ pere mpe ma ndọda meriri ha. N’ihi nke a, n’ala na-adịghị jikọta ọnụ, mkpụrụ siri ike na-adọba onwe ha n’akụkụ ibe ha, na-ejupụta ohere efu dị n’etiti mkpụrụ ndị a haziri (sl. 1_a_). Ọ bụrụ na mkpụrụ nke ala na-adịghị jikọta ọnụ nwere ọdịdị ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ okirikiri ma nwee otu nha, dịka o nwere ike ịdị na aja nwere nhazi otu, mgbe ahụ nhazi ahụ nwere ike ịbụ kachasị sie ike (sl. 1_b_) ma ọ bụ kachasị doo anya (sl. 1_c_), nke dabere na nhazi nke mkpụrụ siri ike n’ala. Nhazi kacha sie ike kwekọrọ na ohere kachasị nke ịkpakọ nke ala na-adịghị jikọta ọnụ ma porosity ya bụ nmin=26%. Nhazi kacha doo anya kwekọrọ na ohere kacha nta nke ịkpakọ nke ala na-adịghị jikọta ọnụ ma porosity ya bụ nmax=48%. Ya mere dịka ọmụmaatụ aja ntụsara ahụ nke dunes nwere n=47%.

Sl. 1 Nhazi nke ala na-adịghị ejikọta

Ọ bụrụ na ala na-adịghị ejikọ ọnụ nwere nha mkpụrụ dị iche iche, nke mere na ụmụ irighiri nta na-ejupụta oghere dị n’etiti ndị buru ibu (sl. 2), porosity nke ala na-adị obere nke ukwuu (n=20% ma ọ bụ obere karịa).

Sl. 2. Nhazi nke ala na-adịghị jikọta ọnụ nke ịdị arọ mkpụrụ dị iche iche

Ọdịdị ala jikọtara

N’ala nwere njikọ, usoro ya dị iche karịa nke enweghị njikọ. N’ala nwere njikọ, ike njikọta apụta, nke siri ike karịa ike ndọda nke obere mkpụrụ ma na-ejigide ha n’ebe ha na-emetụ ibe ha. N’ihi nke a, mkpụrụ ndị a adịghị ada n’usoro n’ala, kama ha na-anọ rapaara n’otu ibe ha na ibe ha dị nso (sl. 3_a_), si otú a na-emepụta usoro yiri yinye na netwọk (sl. 3_b_), nke yiri flakes (sl. 3_c_) wdg., nke a na-akpọ usoro nke ogo dị elu. Ụdị usoro ndị a nwere nnukwu porosity, nke nwere ike iru 60-80% nke ibu dum, nke na-adịghị eme n’ala na-enweghị njikọ.

Sl. 3. Ọdịdị ala e jikọtara ọnụ

Porosity na koefishienti nke porosity

Porosity nke ala a na-akọwa ya site n’ịtụnyere olu oghere na olu ala niile (sl. 4).

Sl. 4. Porosity na coefficient nke porosity nke ala

Ọ bụrụ na anyị egosi site n’aka

• Vp = olu oghere dị n’ala
• Vm = olu nke irighiri ihe siri ike
• V = mkpokọta olu ala,

porosity nke ala n bụ, dịka nkọwa si dị

n = VP / V = VP / (VP + Vm),

ya bụ n’ime % nke mkpokọta olu ala

n = 100 * VP / (VP + Vm) %.

A na-akọwa koefisient porosity nke ala site na mmekọrịta nke olu oghere na olu nke ihe siri ike:

e = VP / Vm.

Site na usoro maka porosity n anyị nwere:

nVP + nVm = VP, ebe Vm = VP(1-n) / n.

Site n’itinye uru a n’usoro maka e anyị na-enweta

e = n / (1-n).

Site n’ime nhata a anyị na-enweta

e - ne = n; n = e / (1 + e).

Coefficient porosity na-egosi ịdị arọ nke ala. Ọ bụrụ na coefficient e ka elu, otú ahụ ka ịdị arọ ala na-adị obere, na nke ọzọ. Ọ bụrụ na ala ụfọdụ na-agbajikwa n’okpuru ibu, a pụrụ iji coefficient porosity tupu na mgbe ịda mee ka e chọpụta ịdị ukwuu nke ịda Δ_h_.

Ka anyị leba anya n’otu oyi akwa ala a na-apịkọta nke nwere ịdị arọ h (sl. 5_a_). Ọ bụrụ na anyị bute ibu n’elu oyi akwa a, ọ ga-adaba n’ala site na ịdị elu Δ_h_, nke mere na ịdị arọ ya ga-ebelata ruo h1 n’ihi ibu ahụ. Ya mere

Δ_h_ = h – h1.

Ebe ọ bụ na sleganje nke ala nwere ike ịpịkọta na-eme n’akụkụ oghere, n’ihi na akụkụ siri ike fọrọ nke nta ka ọ ghara ịpịkọta, nakwa mmiri, ma ọ bụrụ na oghere ala jupụtara na ya n’ụzọ zuru ezu ma ọ bụ akụkụ ụfọdụ, a pụrụ igosi sleganje a n’ụdị eserese na fig. 5_b_.

Sl. 5. Nnọchi Δh nke oyi akwa ala na-agbatị nke ịdị elu h n’okpuru ibu

Ọ bụrụ na anyị kpọọ h0 ịdị elu echere nke oyi akwa nke irighiri siri ike na-enweghị oghere, nke a na-akpọ ịdị elu ebelatara, mgbe ahụ anyị nwere ike igosipụta ịda ala Δ_h_ n’ihe gbasara ịdị elu ebelatara h0 site n’ụzọ a:

Ọ bụrụ na anyị elee akwa ala nke obosara na ogologo ha hà otu, mgbe ahụ ịdị elu h, h1 na h0 na-anọchi anya olu, ya mere ọ bụ

ebe e bụ ọnụọgụ porosity tupu, e1 mgbe nkwụda ala gasịrị. Site n’ihe gara aga a na-enweta nkwụda ala

Δ_h_ = h0 (e-e1).

Ịda ala nwere ike igosipụta n’ihe gbasara ịdị elu nke oyi akwa h tupu ịda ala ma ọ bụrụ na anyị dochie uru nke ịdị elu e wedara h0:

h0 = h – nh = h (1-n) = h / (1+e),

ebe n = VP / V = VP / h_,_ ebe ahụ VP = nh.

Ya mere a na-enweta

Ụdị ala dị iche iche nwere ụkpụrụ nkezi ndị a nke porosity n na ọnụọgụ porosity e:

Iru mmiri ala

Ụdị mmiri dị na ala

Mmiri dị n’ala na-apụta n’ụdị mmiri dị n’ime oghere dị n’agbata akụkụ siri ike, nke a na-akpọ mmiri pore, mgbe ahụ dịka mmiri a na-adsorb n’elu akụkụ siri ike na dịka mmiri nkwausoro.

Mmiri dị n’ime oghere mejupụtara mmiri efu dị n’etiti mkpụrụ siri ike, nke mmegharị ya na-eme dịka iwu Darcy si dị, mgbe ahụ mmiri ike ndọda, nke na-agagharị n’ọrụ ndọda site n’elu gaa n’ala n’ụzọ niile, ma mmegharị ya anaghị aga dịka iwu Darcy si dị, mmiri kapilari nke na-agagharị n’ọrụ ike kapilari, na mmiri nke nrụgide elu, nke a na-ejide site n’ọgwụgwụ nrụgide elu n’akụkụ n’etiti mkpụrụ siri ike nke ala, ma a na-akpọkwa ya mmiri dị n’akụkụ oghere. Enwere ike iwepụ mmiri a niile kpamkpam site n’ịkụcha ala n’okpomọkụ nke 110oC.

Mmiri a na-adsorb bụ nke na-ekpuchi akụkụ siri ike, nke e jikọtara ya na ya site n’ike molekụla. Nke a bụ ihe a na-akpọ ọhịa mmiri, nke ịdị arọ ya na-agakarị 6-80 µµ (1µµ=10-6 mm, milimikron). Mmetụta mmiri a na-adsorb n’akụkụ buru ibu adịghị ukwuu; mana ka akụkụ ahụ na-adị obere, ka mmetụta ya na-abawanye, n’ihi na elu akụkụ niile na-abawanye, ya na oke mmiri a na-adsorb megide akụkụ siri ike n’otu olu ala. Enwere ike iwepu mmiri a naanị n’akụkụ ụfọdụ site n’ịkpọcha na 110oC.

Mmiri nkwausoro bụ nke jikọrọ kemikal n’ime kristal nke mineral nke akụkụ ala siri ike. Mmiri a dị ntakịrị nke ukwuu, a pụghịkwa iwepu ya site n’ịkpocha ala. Ya mere, a pụrụ ile mmiri a anya dịka akụkụ mejupụtara nke akụkụ siri ike.

Ọnụ mmiri dị n’ala

Dị ka nkọwa si dị, mmiri dị n’ala ma ọ bụ iru mmiri nke ala bụ ngụkọta n’arọ nke mmiri dị n’ala tụnyere ngụkọta n’arọ nke akụkụ siri ike ya. Dabere na oke mmiri dị n’ala, e nwere ọnọdụ atọ: ala juputara kpamkpam n’ime mmiri, ala nke juputara akụkụ ụfọdụ n’ime mmiri, na ala kpọrọ nkụ kpamkpam.

Ala nke juputara kpamkpam na mmiri

Ọ bụrụ na anyị akara n dị ka porosity nke ala, γs dị ka ịdị arọ olu nke mkpụrụ niile, γw dị ka ịdị arọ olu nke mmiri, mgbe ahụ a pụrụ igosipụta mmiri nke ala jupụtara wZ site na nha nhata a:

Ala nke juputara mmiri akụkụ ụfọdụ

Ọ bụrụ na anyị akara Ww dịka ịdị arọ nke mmiri dị n’ala, na Wd dịka ịdị arọ nke akụkụ siri ike, ya bụ ịdị arọ akọrọ nke ala, mgbe ahụ mmiri dị n’ala w bụ

w = Ww / Wd , ya bụ n’ụzọ pasent nke ịdị arọ akọrọ nke ala: w = 100 Ww / Wd.

N’ọnọdụ a, iru mmiri nke ala nwere ike ịkọwa site na ogo iru mmiri Sr nke na-anọchi anya ngụkọta n’arọ nke mmiri dị n’ala tụnyere ngụkọta n’arọ nke mmiri dị na otu ala ahụ nke ga-adị ma ọ bụrụ na oghere niile jupụtara n’ime mmiri, ya bụ, tụnyere ngụkọta n’arọ nke mmiri nke ala juputara n’ime mmiri:

ya bụ, maka _γ_w = 1,00  Sr = w*γs / e.

Ụkpụrụ ókè maka ogo iru mmiri bụ:

1. maka ala kpọrọ nkụ kpamkpam w = 0; Sr = 0
2. maka ala juru mmiri kpamkpam w = e/γs; Sr = e/γs * γs / e = 1,0.

Sl. 6. Nlele ala nke jupụtara mmiri naanị n’otu akụkụ

Ogo nke saturation (nke a na-akpọkwa mgbe ụfọdụ saturation ma ọ bụ ogo mmiri) na-egosikwa site n’otú olu oghere jupụtara na mmiri si bụrụ nke ruru olu oghere niile (sl. 6):

Sr = V2 / V1

ebe V2 bụ olu nke oghere jupụtara na mmiri, V1 bụ mkpokọta olu nke oghere jupụtara na mmiri, ikuku na gas. Ọ bụrụ na w bụ mmiri mmiri nke ala n’% nke ibu akọrọ nke ala Wd, mgbe ahụ anyị nwere

V2 * γW = w Wd, ebe V2 = w Wd / γw.

N’aka nke ọzọ, anyị nwere na V1 = V – Vd, ya mere ebe Vd * γs = Wd, ọ bụ

Vd = Wd / γs na V1 = V – Wd / γs.

Ya mere, ogo saturation nke ala Sr ga-abụ

ya bụ n’ime pasent nke ịdị arọ akọrọ nke ala

Ala kpọrọ nkụ kpamkpam

N’ọnọdụ a, w = 0. A wepụla mmiri niile dị n’ime oghere, ebe mmiri a na-adọrọ n’elu ahụ ewepụla naanị akụkụ ụfọdụ, ya bụ, fim mmiri ka dị, ma ọkpụrụkpụ ya belatara.