視擴散係數

視擴散係數

擴散係數是表征流體擴散運動的重要參數,在微觀尺度上,分子的自擴散運動是由分子布朗運動引起的,由於受到孔隙大小的限制,多孔介質中的分子擴散是一種受束縛的擴散,其擴散係數與孔隙結構和流體性質有關。

基本介紹

  • 中文名:視擴散係數
  • 外文名:Apparent diffusion coefficient
  • 意義:表征流體擴散運動的重要參數
  • 起因:布朗運動
影響因素,擴散裝置和擴散操作,套用,

影響因素

擴散係數是度量多孔射氣介質為擴散運移提供的條件好壞程度的參數,主要受孔隙多少的影響。孔隙率高,擴散係數大。對於體積比較大的射氣體,擴散係數大體上是不變的。但是,當大的射氣體被破壞成局部類型體時,破壞首先發生在解理裂隙這些結合力弱面,造成孔隙率的降低,導致擴散係數隨體積的縮小而變小。另一方面,破壞過程中,局部類型體裂隙的狀態可能發生改變,孔隙中充填物和充填程度也可能發生改變。由於這些原因,當射氣體被高度破碎的時候,擴散係數將會降低。

擴散裝置和擴散操作

閉管擴散是在真空中或在一種較高壓力的選定氣氛中進行的。對固態、液態源來說,擴散一般在真空條件下進行,對氣態源來說,則應先將石英管抽成真空再充入一定量的氣態源,在抽真空前,最好先用惰性氣體沖刷一下石英管,以淨化管內的氣氛。下面將以純鋁雜質源的閉管擴散為例說明擴散裝置與操作過程:
①裝源。將純度為99.999%以上的高純鋁絲剪成一個個小段,經去除氧化層和清潔處理後裝入特製的小石英壺中(帶有頂孔的封閉石英舟),再將石英壺置入一端封死的石英管的底部。
②裝片。矽片要緊靠石英管底部和小石英壺,片子可以迭放,但留有間隙。
③封口。用機械泵或擴散泵將石英管抽到0.1-1.3Pa,再用氫氧火焰封口。
④擴散。將已封口的石英管放入擴散爐爐膛,矽片和鋁源娶處於爐膛的恆溫區內。擴散溫度和時間則視擴散表面濃度和結深的要求而定。
⑤取片。擴散結束後,待矽片冷卻,開封口取出片子。

套用

從煤層氣在煤層微孔中吸附-擴散流動入手,建立適於煤層氣在煤層微孔中吸附-擴散流動的簡化雙擴散數學模型,引入度量煤層氣在煤層微孔中吸附-擴散流動的視擴散係數,從聲場作用的熱效應角度,解釋聲場促進煤層氣在煤層微孔中吸附-擴散的機理。

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