Моделювання реального процесу проходженні рідини крізь матеріали

Abstract

Традиційно вважається, що процес сорбції характеризується константою дифузії матеріалу. Запропоновано вважати коефіцієнт дифузії лінійною функцією від концентрації рідини в матеріалі. У цьому випадку для опису процесу сорбції необхідні дві константи матеріалу. Диференціальне рівняння сорбції в цьому випадку стає нелінійним. У статті розроблені методи вирішення такого рівняння. Наведено рішення для крайових умов абсолютного змочування з одного боку матеріалу. Отримане рішення повністю відповідає всім відомим експериментальним даним. Воно може застосовуватися для опису процесу сорбції в довільному матеріалі.

The use of materials subject to the sorption of water recently expanded. Distribution of these materials is hampered by lack of theoretical bases of their creation and operation. Traditionally it is considered that the sorption process is characterized by the diffusion constant of the material. Experimental data demonstrate the dependence of the concentration of water in the material times. Another characteristic is the dependence of the concentration rate over time. In this paper the technique of solving the linearized differential equation of sorption is developed. The solution is obtained in the form of concentration versus depth and time. Analysis of the solution showed a partial agreement with the experimental data. It has been suggested to represent diffusion coefficient as a linear function of the concentration of liquid in the material. In this case the description of sorption process requires two material constants. The first line corresponds to the diffusion coefficient. The second factor corresponds to changes during the accumulation of moisture sorption in the material.