多孔介質的概念及特征

多孔介質
含有大量孔隙的固體稱為多孔固體，孔隙空間中充滿單相或多相流體。
當關心的重點為固體中的流體行為時稱多孔固體為多孔介質。
主要物理特征
多孔介質的固體骨架可以是連續相
  （固結）也可是非連續相（非固結）
孔隙空間通常相互連通的連續相
   （細胞組織可能例外）。
食品與農產品干燥涉及到的物料
    通常為毛細多孔介質（r≤10-5m）
多孔介質的表征
 
孔隙率
多孔介質孔隙空間體積占總體積的比由孔隙率表征：

其中， —孔隙率；    —空隙體積；  —介質總體積。
孔隙迂曲度
表征多孔介質孔隙彎曲程度的的參數是迂曲度，定義為：

式中：ξ為迂曲度，L為孔隙兩端直線長度，LD為真實長度，即流體穿過孔隙所走的路程。
比表面積
固體骨架總表面積與多孔介質總體積的比由比表面積表征：

其中， —比表面積； —固體骨架總表面積； —介質總體積。
孔隙大小及其分布
孔隙大小及其分布是等效值，通常需通過實驗測得，如可通過非潤濕性流體注入多孔介質的方法測得：

式中：σ為流體表面張力，θ為接觸角，pc流體進入孔隙所需壓力。
飽和度
多孔介質孔隙空間不一定被某種流體*占據，表示某種流體所占孔隙空間比例的量稱為這種流體的飽和度：

式中：sl—流體l的飽和度，Vl—流體體積；Vv—多孔介質孔隙空間體積。
多孔介質滲透率
流體通過多孔介質的難以程度可以用“滲透率”來加以表征。滲透率由達西定律定義：

式中：k—多孔介質的滲透率，u—達西速度（截面上的流體平均速度）；μ—流體的動力粘度；p—流體的壓強。
滲透率是流體飽和度的函數，流體飽和時的滲透率稱為飽和滲透率。