Sebopeho sa mobu
Ka sebopeho sa mobu ho utloisisoa phetisetso ea karolo e tiileng ka har’a boima ba lefika. Joalokaha ho tsebahala, mobu o entsoe ka likaroloana tse tiileng le li-pores tse tletseng metsi, moea kapa mouoane oa metsi, hangata karolo e ’ngoe moea karolo e ’ngoe metsi. Ho ea ka tokisetso ea likaroloana tse tiileng mobung ho khethoa sebopeho sa oona. Meaho ea mobu o sa tlamahanang le oa mobu o tlamahaneng e fapana haholo pakeng tsa tsona.
Sebopeho sa mobu o sa tlamahanang
Sebopeho sa mobu o sa kopanngoang se fetoha tlas’a phello ea khoheli. Likarolo tse tiileng tsa mobu ona li kholoanyane ’me li oela tlase, li lula fatše tlas’a phello ea khoheli, athe matla a ho hohelana a limolek’hule lipakeng tsa likarolo tse joalo ha a eo kapa ha a le manyenyane haholo ’me a hlōtsoe ke khoheli. Ka lebaka leo, mobung o sa kopanngoang likarolo tse tiileng li beoa ka thoko ho e mong, li nka sebaka se se nang letho lipakeng tsa likarolo tse hlophisitsoeng (sl. 1_a_). Haeba likarolo tsa mobu o sa kopanngoang li batla li le sebopeho se chitja ebile li lekana ka boholo, joalo ka ha ho ka etsahala ka lehlabathe la sebopeho se ts’oanang, joale sebopeho se ka ba se teteaneng ka ho fetisisa (sl. 1_b_) kapa se fokolang ka ho fetisisa (sl. 1_c_), ho itšetlehile ka ho hlophisoa ha likarolo tse tiileng mobung. Sebopeho se teteaneng ka ho fetisisa se lumellana le boemo bo phahameng ka ho fetisisa ba ho kopanngoa ha mobu o sa kopanngoang ’me porosity ea oona ke nmin=26%. Sebopeho se fokolang ka ho fetisisa se lumellana le boemo bo tlaase ka ho fetisisa bo ka khonehang ba ho kopanngoa ha mobu o sa kopanngoang ’me porosity ea oona ke nmax=48%. Ka mohlala, lehlabathe le hlephileng la matsoapo a lehlabathe le na le n=47%.
Sl. 1 Sebopeho sa mobu o sa tlamisoang
Haeba mobu o sa tlamahaneng o e-na le boholo bo fapaneng ba lithollo, hoo likaroloana tse nyenyane li tlatsang likheo lipakeng tsa tse kholoanyane (sl. 2), porosity ea mobu e fokotsehile haholo (n=20% le ka tlaase ho moo).
Sl. 2. Sebopeho sa mobu o sa kopanngoang oa boholo bo fapaneng ba lijo-thollo
Sebopeho sa mobu o tlamiloeng
Mobung o kopaneng, sebopeho se fapane le sa mobu o sa kopaneng. Mobung o kopaneng ho hlaha mabotho a kopanyo, a matla ho feta matla a khoheli a likaroloana tse nyenyane ’me a li manamisa libakeng tsa tsona tsa ho kopana. Ka lebaka leo, likaroloana tsena ha li oe ka tatellano ho ea tlase, empa li lula li manametse tse ling holim’a tse ling le tse ling haufi le tse ling (set. 3_a_), ka tsela eo li bopa sebopeho sa ketane se kang marang-rang (set. 3_b_), se kang meqhoa e bobebe (set. 3_c_) jj., se bitsoang meaho ea boemo bo phahameng. Meaho e joalo e na le porosity e kholo, e ka fihlang ho 60-80% ea boima bohle, e leng seo ho seng joalo mobung o sa kopaneng ho sa khoneheng.
Set. 3. Sebopeho sa mobu o momahaneng
Masoba le sekama sa masoba
Porosity ea mobu e hlalosoa e le kamano pakeng tsa bophahamo ba libaka tse nang le masoba le bophahamo bohle ba mobu (set. 4).
Set. 4. Porosity le coefficient ea porosity ea mobu
Haeba re tšoaea ka
- Vp = bophahamo ba masoba mobung
- Vm = molumo oa likaroloana tse tiileng
- V = bophahamo ba kakaretso ba mobu,
porosity ea mobu n ka tlhaloso ke
n = VP / V = VP / (VP + Vm),
ke hore, ka % ea kakaretso ea molumo oa mobu
n = 100 * VP / (VP + Vm) %.
Coefficient ea porosity ea mobu e hlalosoa e le karo-karolelano ea bophahamo ba likoti ho ea bophahamong ba likaroloana tse tiileng:
e = VP / Vm.
Ho tsoa mokhoeng oa porosity n re na le:
nVP + nVm = VP, ka hona Vm = VP(1-n) / n.
Ka ho kenya boleng bona foromong ea e re fumana
e = n / (1-n).
Ho tsoa ho equation ena re fumana
e - ne = n; n = e / (1 + e).
Coefficient ya porosity e bontsha bongata ba mobu. Haeba coefficient e e le kgolo, bongata ba mobu bo a fokola mme ka tsela e fapaneng. Haeba mobu o itseng o petetsang o dula tlasa mojaro, ka thuso ya coefficient ya porosity pele le ka mora ho dula ho ka lekanyetswa boholo ba ho dula Δ_h_.
A re shebeng lera la mobu o petsehang le botenya h (set. 5_a_). Haeba re laela lera lena, le tla theoha ka bophahamo Δ_h_, kahoo botenya ba lona bo tla fokotseha ho ba h1 ka lebaka la mojaro. Ka hona
Δ_h_ = h – h1.
Kaha ho lula fatše ha mobu o petsohang ho etsahala ka lebaka la masoba, hobane likarolo tse tiileng ha li batle li sa petsohe, hammoho le metsi, haeba masoba a mobu a tletse ka ona ka karolo kapa ka botlalo, ho lula fatše hona ho ka emeloa ka mokhoa o hlakileng set. 5_b_.
Set. 5. Ho lula ha Δh ha lera la mobu le hatelletsoeng le botenya ba h tlasa moroalo
Haeba re tšoaea ka h0 bophahamo bo inahaneloang ba lera la likaroloana tse tiileng ntle le masoba, le bitsoang bophahamo bo fokolitsoeng, joale re ka hlahisa ho lula fatše Δ_h_ mabapi le bophahamo bo fokolitsoeng h0 ka kamano:
Ha re sheba lera la mobu le nang le bophara le bolelele bo lekanang le yuniti, joale bophahamo h, h1 le h0 bo emela boholo, kahoo ke
moo e e leng coefficient ea porosity pele, e1 ka mor’a ho lula fats’e. Ho tloha ho tse boletsoeng ka holimo ho fumanoa ho lula fats’e
Δ_h_ = h0 (e-e1).
Ho lula fatše ho ka hlahisoa mabapi le bolelele ba lera h pele ho lula fatše haeba re nkela sebaka sa bolelele bo fokolitsoeng h0:
h0 = h – nh = h (1-n) = h / (1+e),
ka lebaka la hore n = VP / V = VP / h_,_ moo VP = nh.
Ka hona ho fumanoa
Mefuta e meng ea mobu e na le litekanyetso tse latelang tsa karolelano tsa porosity n le coefficient ea porosity e:
Mongobo oa mobu
Mefuta ea metsi mobung
Metsi a mobung a hlaha ka sebōpeho sa metsi a ka har’a masoba lipakeng tsa likaroloana tse tiileng, seo ho thoeng ke metsi a pora, ebe e le metsi a adsorbed holim’a likaroloana tse tiileng le e le metsi a konstitushene.
Metsi a pore a entsoe ka metsi a lokolohileng pakeng tsa likaroloana tse tiileng, motsamao oa ’ona o etsahalang ho ea ka molao oa Darcy, ebe metsi a matla a khoheli, a tsamaeang ka tšusumetso ea matla a khoheli ho tloha holimo ho ea tlase ka litsela tsohle, empa motsamao oa ’ona ha o etsahale ho ea ka molao oa Darcy, metsi a capillary a tsamaeang ka tšusumetso ea matla a capillary le metsi a khatello ea bokaholimo, a ts’oaroang ke khatello ea bokaholimo likhutlong lipakeng tsa likaroloana tse tiileng tsa mobu ’me a boetse a bitsoa metsi a pore a sekhutlo. Metsi ana ’ohle a ka tlosoa ka botlalo ka ho omisa mobu mochesong oa 110oC.
Metsi a adsorbed ke a koahelang likaroloana tse tiileng, tseo a tlamehang ho tsona ka mabotho a limolek’hule. Ena ke seo ho thoeng ke filimi ea metsi, botenya ba eona bo pakeng tsa 6-80 µµ (1µµ=10-6 mm, milimikron). Tšusumetso ea metsi a adsorbed ho likaroloana tse kholo ha e kholo, leha ho le joalo ha likaroloana li le nyenyane le ho feta, tšusumetso ea eona e ba kholoanyane, hobane bokaholimo bo akaretsang ba likaroloana boa eketseha ’me ka hona le karo-karolelano ea metsi a adsorbed ho likaroloana tse tiileng ka yuniti ea bophahamo ba mobu. Metsi ana a ka tlosoa feela ka karolo e itseng ka ho omisa ho 110oC.
Metsi a konstitushene ke a kopaneng ka lik’hemik’hale le likristale tsa liminerale tsa likaroloana tse tiileng tsa mobu. Metsi ana a nyenyane haholo ’me a ke ke a tlosoa ka ho omisa mobu. Ka hona metsi ana a ka nkoa e le karolo e etsang karolo ea karoloana e tiileng.
Palo ea metsi mobung
Ka tlhaloso, bongata ba metsi mobung kapa mongobo oa mobu ke karo-karolelano ea boima ba metsi a teng mobung ho isa boimeng ba likarolo tsa oona tse tiileng. Ho ea ka palo ea metsi mobung, ho khetholloa maemo a mararo: mobu o tletseng metsi ka botlalo, mobu o tletseng metsi ka karolo, le mobu o omileng ka botlalo.
Mobu o tletseng metsi ka botlalo
Haeba re tšoaea n e le porosity ea mobu, γs boima ba volumetric ba likarolo tsohle, γw boima ba volumetric ba metsi, joale mongobo oa mobu o tletseng wZ o ka hlahisoa ka tekano e latelang
Mobu o tletse metsi ka mokhoa o sa fellang
Ha re tšoaea Ww e le boima ba metsi a leng mobung, le Wd e le boima ba likaroloana tse tiileng, ke hore boima bo ommeng ba mobu, joale mongobo oa mobu w
w = Ww / Wd , ka mantswe a mang ka diperesente tsa boima bo ommeng ba mobu: w = 100 Ww / Wd.
Tabeng ena, mongobo oa mobu o ka hlahisoa ka tekanyo ea mongobo Sr e emelang karo-karolelano ea boima ba ’nete ba metsi mobung ho ea boimeng ba metsi a mobu oo, haeba masoba ’ohle a ne a tletse metsi, ho bolelang ho boima ba metsi a mobu o tletseng metsi:
ho latela _γ_w = 1,00 Sr = w*γs / e.
Mekha e meeli bakeng sa tekanyo ea mongobo ke:
- bakeng sa mobu o ommeng ka botlalo w = 0; Sr = 0
- bakeng sa mobu o tletseng ka botlalo w = e/γs; Sr = e/γs * γs / e = 1,0.
Sl. 6. Mohlala oa mobu o tletse metsi ka mokhoa o sa fellang
Tekanyo ea ho tlatsoa ka metsi (eo ka linako tse ling e bitsoang hape ho tletse kapa tekanyo ea mongobo) e boetse e hlahisoa ka karolelano ea bophahamo ba masoba a tletseng metsi ho ea bophahamong bohle ba masoba (set. 6):
Sr = V2 / V1
moo V2 e leng bophahamo ba masoba a tletseng metsi, V1 e leng bophahamo bohle ba masoba a tletseng metsi, moea le likhase. Ha w e le mongobo oa mobu ka % ea boima bo ommeng ba mobu Wd, joale re na le
V2 * γW = w Wd, moo V2 = w Wd / γw.
Ka lehlakoreng le leng, re na le hore V1 = V – Vd, ’me kaha Vd * γs = Wd, ho joalo
Vd = Wd / γs mme V1 = V – Wd / γs.
Ka hona, tekanyo ea ho tlala ea mobu Sr e tla ba
kapa ka liphesente tsa boima bo ommeng ba mobu
Mobu o omme ka ho feletseng
Tabeng ena w = 0. Metsi ’ohle a masobeng a tlositsoe, athe metsi a adsorbiloeng a tlositsoe hanyenyane feela, ke hore filimi ea metsi e sa ntse e le teng, empa botenya ba eona bo fokotsehile.