Über Kapillarsysteme, XIX/₁₁

Zusammenfassung

Die Arbeit behandelt die experimentellen und theoretischen Grundlagen für die Ermittlung der Kanalzahl-Verteilungskurve nach Erbe. Die bislang für porenförmige Kanäle abgeleiteten Formulierungen werden auch auf spaltförmige Kanäle ausgedehnt.

Die Inkonstanz der Strömungsgeschwindigkeit bei konstantem äußerem Druck wird eingehend behandelt und im Zusammenhang hiermit die große Bedeutung einer ausreichenden Wartezeit für die richtige Ermittlung der „u—p-Kurve“ stark unterstrichen.

Die Inkonstanz der Strömungsgeschwindigkeit wird auf 3 Ursachen zurückgeführt:

• a) Auf die heteroviskose Natur des die Kapillare durchströmenden Phasenpaares.

• b) Auf den plötzlichen Übergang der grenzflächenhaltigen Strömung in eine grenzflächenfreie Strömung.

• c) Auf die polykapillare Natur des betreffenden Kanalsystems, dessen Kanalweite sich innerhalb des Variationsintervalls stetig ändert.

Während die beiden ersten Ursachen nach einer endlichen Wartezeit verschwinden, so daß mit ihrem Fortfall die Strömungsgeschwindigkeit bei konstantem Druck einen konstanten Wert annehmen könnte, bedingt die letztere Ursache eine andauernde Inkonstanz der Strömungsgeschwindigkeit, die erst nach unendlich langer Wartezeit asymptotisch in einen konstanten Endwert übergeht.

Wie sich diese 3 Ursachen bei nicht ausreichender Wartezeit auf das Aussehen der „u—p-Kurve“ auswirken können, wird an verschiedenen Beispielen für die 3 Phasenpaare: „Wasser—Luft“, „Wasser—Isobutylalkohol“ und „Wasser—Methyl-Isobutylalkohol“ berechnet.

Im Anschluß hieran wird die Ermittlung der Kanalzahl-Verteilungskurve nach Grabar und Nikitine behandelt und der Zusammenhang mit dem Erbe'schen Berechnungsverfahren formuliert.

Zum Schluß werden die experimentellen Ergebnisse von Pisa einerseits und Grabar und Nikitine anderseits kurz dargestellt und kritisch behandelt.

Eigene Messungen werden im nächsten Teil dieser Arbeit mitgeteilt, da die bisherigen Ergebnisse — im Gegensatz zu den Angaben von Grabar und Nikitine — wenig reproduzierbar sind und im Rahmen der hier mitgeteilten erweiterten Theorie und mit einer verbesserten Apparatur einer Überprüfung bedürfen.