Kapillärtryck

Kapillärtryck är skillnaden i tryck mellan två immiscible vätskor som befinner sig i en kapillär eller i ett poröst medium, orsakad av interfacialspänning och våtning (wettability). Det definieras ofta som Pc = P_nw − P_w, där P_nw är trycket i den icke-våta fasen (t.ex. luft eller olja) och P_w i den våta fasen (vanligtvis vatten). En positiv kapillärtryck innebär att den icke-våta fasen har högre tryck än den våta.

I ett enkelt kapillärrör följer Young–Laplace ekvationen ΔP = 2γ cosθ / r, där γ är interfacialspänningen mellan faserna, θ är kontaktvinkeln och r är rörets inre radie. Mindre radie ökar Pc och förklarar varför vätska rör sig i små porer och hur kapillärkraften driver upp vatten i smalare kärl. I porösa medier varierar Pc med saturationen och porfördelningen; detta ger upphov till olika kapillärtryck-sättningar beroende på berörda faser.

Inom jord- och markfysik beskriver kapillärtrycket sambandet mellan vattentäthet (mättnad), suction i matrisen och processer som dränering och imbibition. Det mäts ofta med tensiometer eller tryckkolonner och används i vattenbalansberäkningar, bevattning och markens fukttransport.

Inom petroleumteknik används kapillärtryck i kapillärtryck-saturation-kurvor för att beskriva hur vätskor fördelas i bergarter vid olika tryckskillnader, vilket påverkar relativa permeabiliteter och hur mycket av varje vätska som finns i porerna. Pc är därmed centralt i reservoirmodellering och planering av urpoering.