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Modelling the effect of capillary pressure on a liquid flow in a porous medium

✍ Scribed by C.Y. Liu; K. Murakami; T. Okamoto


Publisher
Elsevier Science
Year
1986
Weight
562 KB
Volume
34
Category
Article
ISSN
0001-6160

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✦ Synopsis


When the free surface of liquid flowing downward through a porous medium comes into the medium, the liquid flow is made difficult due to a capillary pressure that arises at the meniscus. Practically, such a capillary pressure should become important when the top surface of a riser in ingots and castings solidifies to form a mushy zone, because it makes the feeding of liquid to compensate for solidification shrinkage difficult. A model is put forward to evaluate the effect of the capillary pressure on the liquid flow in a porous medium. Using the model, the apparent permeability of the medium is predicted and is compared with experimental results presented in the previous paper. RCsumiLLorsque la surface libre d'un liquide qui descend dans un milieu poreux pinttre dans ce milieu, I'tcoulement du liquide est rendu difficile par une pression capillaire qui se produit au mtnisque. De manikre pratique, une telle pression capillaire de vrait prendre de I'importance lorsque la surface sup&rieure d'un jet dans des Iingots ou des coulees se solidifie pour former une zone spongieuse, car elle rend difficile I'approvisionnement en liquide pour compenser la contraction B la solidification. Nous avan$ons un modtYe permettant d'kvaluer l'influence de la pression capillaire sur I'Ccoulement d'un liquide dans un milieu poreux. A l'aide de ce modtle, nous prtvoyons la permkabilite apparente du milieu et nous la comparons avec des rksultats exptrimentaux. Zusnmmenfassuag-Wenn die freie OberflIche einer nach unten durch ein porases Medium flie&nden Fliissigkeit in das Medium kommt, dann wird das FlieSen wegen eines am Meniskus entstehenden Kapillardruckes erschwert. Ein solcher Kapillardruck wird praktisch wichtig, wenn die obere Fllche eines Steigers erstarrt und eine breiartige Zone bildet. Dann wird das Nachliefern der Fliissigkeit, mit der die Schrumpfung durch die Erstarrung kompensiert werden kann, schwierig. Im Model1 wird der EinfluD des Kapillardruckes auf das FlieDen einer Fliissigkeit behandelt. Mit Hilfe dieses Modelles wird die scheinbare Permeabilitlt des Mediums ermittelt; das Ergebnis wird mit experimentallen Werten aus einer friiheren Arbeit verglichen.


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