泡沫在短期动力学下的有效渗透压

泡沫具有吸收特性,广泛应用于清除污染物、油气回收及选择性矿物提取等浮选工艺中。尽管泡沫吸油历史上与平衡渗透压有关,但经验观察显示排液发生在理论预测的水平之下。本研究探讨了泡沫的有效渗透压。实验发现,有效渗透压主要受短期动力学影响,由屈服应力决定而非平衡渗透压。重力诱导的流动驱动气泡向下移动,使下部气泡受到更大压力。当溶液产生的压力超过屈服应力时,内部气泡发生重排,通过松弛气泡间的斥力作用促进排液。相反,在屈服应力以下,这些斥力抑制了排液。虽然传统上泡沫被建模为静止的多孔介质,但实际情况涉及溶液与气泡之间的运动耦合,这在决定有效渗透压方面起着关键作用。该框架也适用于血液流动、乳化液及生物组织等软性堵塞系统的动力学,为理解软性堵塞系统行为提供了重要进展。