ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ФИЛЬТРАЦИЮ СУСПЕНЗИЙ В ГОРНОЙ ПОРОДЕстатьяИсследовательская статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 29 апреля 2021 г.
Аннотация:Представлены результаты экспериментального изучения воздействия постоянного электрическоготока на фильтрацию в образцах песчаника водных суспензий хлористого калия ихлористого натрия, лимонной кислоты и коллоидного раствора с наночастицами оксидаалюминия (наножидкости).Исследования выполнены на образцах кварц-полевошпатового песчаника с размеромзерен 0.5—1.5 мм и пористостью 13-15 %, которая позволила проводить эксперименты приатмосферном давлении. Обжатые в термоусадочной трубке цилиндрические образцы диаметром30 мм и длинной 60 мм закреплялись вертикально на кронштейне. На их торцах устанавливалисьплатиновые сетчатые электроды, через которые подавался раствор. Большинство опытов выполнялось при последовательном ступенчатом возрастании напряжений от источника постоянного тока в диапазоне от 12 до 100 В. Предварительно каждый образец насыщался раствором заданного состава, при этом состояние насыщения поддерживалось в течение всего эксперимента. В ходе эксперимента измерялось время, за которое фиксированный объем раствора — одна, пять или десять капель — просачивался через образец при заданном напряжении. Затем напряжение снижалось до нуля, и цикл повторялся при более высоком напряжении. В процессе исследований использовались растворы, основу которыхсоставляли дистиллированная и природная вода с добавлением различных компонентов вконцентрации от 0.0025 до 0.02 %. В качестве добавок применялись лимонная кислота,наночастицы оксида алюминия размерами от 20 до 80 нм, хлористый калий, хлористый натрий. Установлено, что общим результатом воздействия постоянного тока на образцы, насыщенныерастворами разного состава, является пропорциональное увеличение скоростифильтрации с увеличением отношения силы тока к начальному току, причем эта закономерностьне зависит от величины начального тока. Энергетические затраты на одинаковый прирост скорости фильтрации для воды, растворов лимонной кислоты и наножидкости были в несколько раз меньше, чем для суспензий хлористого калия и хлористого натрия.