多孔介質(zhì)的概念及特征

多孔介質(zhì)
含有大量孔隙的固體稱(chēng)為多孔固體，孔隙空間中充滿(mǎn)單相或多相流體。
當(dāng)關(guān)心的重點(diǎn)為固體中的流體行為時(shí)稱(chēng)多孔固體為多孔介質(zhì)。
主要物理特征
多孔介質(zhì)的固體骨架可以是連續(xù)相
  （固結(jié)）也可是非連續(xù)相（非固結(jié)）
孔隙空間通常相互連通的連續(xù)相
   （細(xì)胞組織可能例外）。
食品與農(nóng)產(chǎn)品干燥涉及到的物料
    通常為毛細(xì)多孔介質(zhì)（r≤10-5m）
多孔介質(zhì)的表征
 
孔隙率
多孔介質(zhì)孔隙空間體積占總體積的比由孔隙率表征：

其中， —孔隙率；    —空隙體積；  —介質(zhì)總體積。
孔隙迂曲度
表征多孔介質(zhì)孔隙彎曲程度的的參數(shù)是迂曲度，定義為：

式中：ξ為迂曲度，L為孔隙兩端直線(xiàn)長(zhǎng)度，LD為真實(shí)長(zhǎng)度，即流體穿過(guò)孔隙所走的路程。
比表面積
固體骨架總表面積與多孔介質(zhì)總體積的比由比表面積表征：

其中， —比表面積； —固體骨架總表面積； —介質(zhì)總體積。
孔隙大小及其分布
孔隙大小及其分布是等效值，通常需通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，如可通過(guò)非潤(rùn)濕性流體注入多孔介質(zhì)的方法測(cè)得：

式中：σ為流體表面張力，θ為接觸角，pc流體進(jìn)入孔隙所需壓力。
飽和度
多孔介質(zhì)孔隙空間不一定被某種流體*占據(jù)，表示某種流體所占孔隙空間比例的量稱(chēng)為這種流體的飽和度：

式中：sl—流體l的飽和度，Vl—流體體積；Vv—多孔介質(zhì)孔隙空間體積。
多孔介質(zhì)滲透率
流體通過(guò)多孔介質(zhì)的難以程度可以用“滲透率”來(lái)加以表征。滲透率由達(dá)西定律定義：

式中：k—多孔介質(zhì)的滲透率，u—達(dá)西速度（截面上的流體平均速度）；μ—流體的動(dòng)力粘度；p—流體的壓強(qiáng)。
滲透率是流體飽和度的函數(shù)，流體飽和時(shí)的滲透率稱(chēng)為飽和滲透率。