Гидродинамика заполнения капилляров

Заполнение сквозного капилляра

Сквозной капилляр, в отличие от тупикового, имеет доступ жидкости к обоим его концам. Поэтому любой дефектоскопический материал (пенетрант, моющая и очищающая жидкости и другие) может беспрепятственно заполнять контролируемую трещину под действием капиллярных сил.

Наиболее важными характеристиками кинетики заполнения дефектов дефектоскопическими материалами являются глубина проникновения пенетранта в трещину l и время t заполнения ее на заданную глубину.

Зависимость от времени глубины впитывания жидкости в сквозной цилиндрический капилляр имеет вид

где μ - коэффициент вязкости, σ - коэффициент поверхностного натяжения, θ - краевой угол смачивания, R - радиус капилляра.

Следует иметь в виду, что эти зависимости справедливы для идеального капилляра. При заполнении пенетрантом реальной трещины, например, при контроле герметичности керосиновым способом, отмеченные закономерности сохраняются лишь при условии постоянства поперечного размера дефекта, одновременного касания пенетрантом всего периметра трещины и некоторых других условиях.

Невыполнение некоторых из них вызывает отклонение от этих соотношений, однако характер влияния отмеченных физических свойств пенетранта на время пропитки t и глубину заполнения l сохраняется. Чем выше смачиваемость и чем меньше вязкость, тем меньше время заполнения трещины на одну и ту же глубину. И соответственно, чем быстрее и глубже заполняются дефекты, тем выше эффективность и производительность капиллярного контроля.