Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)

4. szám

146 Hidrológiai Közlöny 1977. 4. sz. Dr. Kovács Gy.: Porózus kőzetek küszöbgradiense ( üveg volt) mértek, áramló folyadékként vizet alkalmazva. A másik mérési sorozatban (1-b ábra) a folyadék etilalkohol volt. Az adatok igazolják, hogy a két változó (v és I) kapcsolata jól közelíthető lineáris egyenlettel, csaknem a sebesség egész tartományában. Az egyenes azonban, ami ezt a kapcsolatot ábrázolja, nem fut át a koordináta rendszer origóján (amint ezt tennie kellene, ha a Darcy-egyenlet érvényes lenne, hanem metszi a vízszintes tengelyt egy I

1 értéknél. Az I

1 gradiens azonban nem azonos a küszöb-értékkel, áramlás alakul ki ennél kisebb gradiens hatására is. A lineáris kapcsolat ugyanis nem érvényes már az egészen kis sebességek tartományában, amint az 1-c ábra mutatja, ami egy sebesség v. s. gradiens grafikon legalsó szakaszának felnagyított képe. Az ábrát egy elvi vázlattal egészítettük ki (I-d, ábra), ami az I

0 küszöb-gradiens és az I

1 paraméter értelmezését mutatja. Az 1-d ábrán még egy harmadik jellemző értéket is feltüntettünk (/

1

0), ami a küszöb-gradiens egy feltételezett közelítése, amelyet Bondarenko és Nerpin a Buckingham-Reiner egyenlet megoldásával vezetett le. Ennek az egyenletnek alapvető feltevése, hogy a statikus nyírófeszültség a víz-fázis teljes térfogatában állandó. Az így levezetett összefüggésből mind az I

1

0 paraméter, mind az állandónak vett T

0 jellemző számítható: •-«[tÍ-W-TM (Buckingham-Reiner egyenlet); (3) v=kl\ (egyszerűsített alak) és az állandó nyírófeszültség ahol k a Darcy-féle szivárgási tényező, r a kapilláris cső sugara, és y a folyadék fajsúlya. A legtöbb szerző, aki a kérdéssel foglalkozik, feltételezi, hogy a nyírófeszültség függvénye a nemNewtoni folyadék és a szilárd fázis határoló felületétől mért távolságnak (Kovács, 1957 ; 1958 ; Juhász, 1958 ; Karádi és V. Nagy 1960 ; Childs és Tzimas, 1971). Ezzel szemben Bondarenko (1973) úgy érvel, hogy ennek a paraméternek konstansnak kell lennie a folyadék teljes belsejében, hiszen nem található semmi olyan fizikai hatás, amely a folyadék viselkedését befolyásolná. Az előzőekben mondottak alapján azonban igazolhatónak vehető, hogy a folyadék speciális tulajdonságát az adhézió okozza. Minthogy a dipól molekulákból alkotott láncok hosszabbak és állandóbbak az elektrosztatikus mezőben, ez a hatás pedig a faltól távolodva fokozatosan csökken, a folyadék nem-Newtoni jellegét leíró paraméternek [a T

0(<5) statikus nyíró feszültségnek] az adhézióval arányosnak kell lennie és így a faltól való távolsággal csökkennie kell. Másrészt hangsúlyozni kell, hogy az adhézió és a statikus nyírófeszültség közötti arány nem feltétlenül lineáris, a ir

0-nak sokkal enyhébb csökkenése is reálisan feltételezhető, mint az adhéziójé. Szemben tehát Thirriot (1969) érvelésével a T

0(Ő) függvény alakjának nem kell szorosan kapcsolódnia az adhézió számítására javasolt egyenlet alakjához, nem befolyásolja ezt a kapcsolatot az 1. egyenletben szereplő nagy kitevő. 1. ábra. A sebesség és a'^gradiens'Jcapcsolata a kis sebességek tartományában Bondarenko adatai alapján Puc. 1. Cen3b Mewcdy CKopocmbw u apaduenmoM e oöjiacmu MCLAUX CKopocmeü no dannuM EoHÖapenKO Fig. 1. Relationship between velocity and gradient in the zone of small velocities based on data measured by Bondarenko