多孔介质的概念及特征

多孔介质
含有大量孔隙的固体称为多孔固体，孔隙空间中充满单相或多相流体。
当关心的重点为固体中的流体行为时称多孔固体为多孔介质。
主要物理特征
多孔介质的固体骨架可以是连续相
  （固结）也可是非连续相（非固结）
孔隙空间通常相互连通的连续相
   （细胞组织可能例外）。
食品与农产品干燥涉及到的物料
    通常为毛细多孔介质（r≤10-5m）
多孔介质的表征
 
孔隙率
多孔介质孔隙空间体积占总体积的比由孔隙率表征：

其中， —孔隙率；    —空隙体积；  —介质总体积。
孔隙迂曲度
表征多孔介质孔隙弯曲程度的的参数是迂曲度，定义为：

式中：ξ为迂曲度，L为孔隙两端直线长度，LD为真实长度，即流体穿过孔隙所走的路程。
比表面积
固体骨架总表面积与多孔介质总体积的比由比表面积表征：

其中， —比表面积； —固体骨架总表面积； —介质总体积。
孔隙大小及其分布
孔隙大小及其分布是等效值，通常需通过实验测得，如可通过非润湿性流体注入多孔介质的方法测得：

式中：σ为流体表面张力，θ为接触角，pc流体进入孔隙所需压力。
饱和度
多孔介质孔隙空间不一定被某种流体*占据，表示某种流体所占孔隙空间比例的量称为这种流体的饱和度：

式中：sl—流体l的饱和度，Vl—流体体积；Vv—多孔介质孔隙空间体积。
多孔介质渗透率
流体通过多孔介质的难以程度可以用“渗透率”来加以表征。渗透率由达西定律定义：

式中：k—多孔介质的渗透率，u—达西速度（截面上的流体平均速度）；μ—流体的动力粘度；p—流体的压强。
渗透率是流体饱和度的函数，流体饱和时的渗透率称为饱和渗透率。