Инженерное оборудование

Инженерное оборудование зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

— физ. явления, обусловливающие перемещение влаги в материалах и конструкциях. Исследования механизмов влагопереноса в капиллярно-пористых телах в нашей стране были выполнены шкалами А.В. Лыкова и Б.В. Дерягина. Влага в материалах может перемещаться в виде пара и жидкости. При рассмотрении механизмов влагопереноса удобно пользоваться идеальными моделями цилиндрич. капилляров. Важнейшими механизмами влагопереноса являются следующие.

Перенос влаги в виде пара. Молярный перенос пара в макрокапиллярах происходит под действием градиента общего давления, когда вместе с влажным воздухом перемещается водяной пар.

Неизотермическое скольжение пара вдоль стенок капилляра происходит в тонком капилляре, соединяющем два конечных объема, разница темп-р между которыми Л Т. Вследствие этого эффекта пар перемещается вдоль стенок капилляра в более нагретую область.

При термодиффузии пара в макрокапиллярах он диффундирует из области с более высокой темп-рой в область с меньшей. Причина этого явления — большее парциальное давление пара, находящегося в равновесии с поверхностями менисков воды в области с более высокой темп-рой.

Перенос влаги в виде жидкости. Фильтрация жидкой влаги происходит при наличии градиента общего давления. При этом движение жидкости подчиняется закону Дарси. Капиллярное поднятие воды имеет место при соприкосновении материала с поверхностью воды.

Капиллярный осмос заключается в течении раствора в порах или капиллярах под действием градиента концентрации.

Термокапиллярное течение можно рассматривать как разновидность движения воды под действием градиента капиллярного давления.

Поверхностное натяжение воды увеличивается с понижением темп-ры. Поэтому капиллярное давление будет выше в той части капилляра, где ниже темп-pa (при равной кривизне менисков).

Термоосмотическое течение заключается в течении жидкости в порах под действием градиента темп-ры, вследствие к-рого появляется градиент термич. напряжения в граничных слоях жидкости.

Перенос влаги в виде пленок происходит под действием градиента расклинивающего давления. Понятие "расклинивающее давление" введено Б.В. Дерягиньш. Расклинивающее давление характеризует поле поверхностных сил в системе твердая поверхность — тонкая прослойка жидкости. Оно присуще смачивающим пленкам толщиной более 0,8— 1 нм. Отд. компоненты расклинивающего давления связаны с соответствующими поверхностными силами, среди к-рых можно выделить: молекулярные силы, определяемые наличием дипольных моментов; электростатич. силы, обусловленные адсорбцией из раствора ионов одного знака и наличием разности электрич. потенциалов между поверхностью и слоями жидкости; структурные силы, вызванные тем, что в слоях жидкости, граничащих с твердой поверхностью, происходят структурные изменения жидкости, в результате чего появляется сеть иаправл. водородных связей. Результирующий эффект этих составляющих поверхностных сил в зависимости от толщины пленки выражается изотермой расклинивающего давления Л (А).

Термокапиллярное течение пленок возникает, если вдоль поверхности пленки существует градиент темп-ры.

Течение незамерзающих пленок воды происходит за счет движения их по поверхности и между льдом и твердой поверхностью. Незамерзающие прослойки образуются как граничная фаза, структура к-рой изменена, вследствие чего их свойства существеннц отличаются от объемных свойств воды. Вязкость воды в прослойках превышает вязкость объемной воды в десятки раз. Незамерзающие прослойки воды могут перемещаться под действием градиентов темп-ры и давления. Существ. вклад может вносить термокристаллизац. течение пленок, к-рое наблюдается в капилляре между менисками льда, имеющими разную темп-ру. Кроме рассмотренных механизмов существуют и др., однако они или имеют меньшее значение для вла-гопереноса, или могут реже наблюдаться, чем описанные.