رفتار هیدرولیکی - مکانیکی - حرارتی محیط های متخلخل غیراشباع

سطح مشترک بین دو سیال مخلوط نشدنی مانند آب و هوا در محیط غیراشباع خاک به گونه ای عمل می نماید که گویی تحت کشش یکسانی قرار گرفته است. اما اختلاف فشاری در طول منحنی سطح مشترک دو سیال مخلوط نشدنی وجود دارد که می توان آن را به کشش سطحی و شعاع انحنای غشای انعطاف پذیر آن‌ها نسبت داد. از مشخصات پروفیل پل موئینه‌ای مایع در بین ذرات جامد به عنوان یک مدل فیزیکی در جذب سطحی ترمودینامیکی استفاده می شود. در این تحقیق از یک مدل فیزیکی برای تعادل پل مایع که تأثیر تماس ذرات در آن بررسی شده، استفاده شده است. هدف این تحقیق فرموله نمودن یک مدل فیزیکی برای مطالعه نظری این مسئله به لحاظ انتقال جرم و حرارت می باشد. به ازای مقادیر درصد اشباع پایین در محیط های متخلخل غیر اشباع دانه ای، جریان مایع اساسا به صورت بخار صورت می گیرد. رطوبت هوا و نسبت تعادل آن با مکش مایع یکی دیگر از مهمترین اثرات اجزای محیط متخلخل دانه ای غیراشباع می باشد. در محیط های متخلخل دانه ای، خشک و مرطوب شدن ذرات با تغییرات دما همراه است. جهت خشک و اشباع نمودن یک نمونه خاک به ترتیب از زهکشی و نفوذ آب در خاک استفاده می‌شود. اما اگر در حین عمل خشک و اشباع کردن خاک کنترل دمای بخار صورت گیرد، چنانچه این دما قابل اندازه گیری باشد، ممکن است رطوبت غیر هم دما در مراحل مرطوب و خشک نمودن خاک قابل توجه باشد. نتایج مدل نشان داد که تغییرات مکش در مراحل مرطوب و خشک شدن در فرایندهای اشباع و غیراشباع کردن در محیط های متخلخل مختلف، یکسان نمی باشد. همچنین تغییرات دما در یک محیط متخلخل غیراشباع، از طریق تغییرات فاز ناشی از تغییر درجه اشباع قابل محاسبه می باشد، در صورتی که این تغییرات به سادگی قابل اندازه‌گیری نمی‌باشد.