Визначення КОЕФІЦІЄНТА ФІЛЬТРАЦІЇ НА приладі ДАРСІ

Мета роботи: Освоїти методику визначення коефіцієнта фільтрації на приладі Дарсі. Експериментальним шляхом визначити коефіцієнт фільтрації досліджуваного зразка ґрунту.

Загальні відомості

Рух рідин і газів у пористому середовищі зветься фільтрацією. Фільтраційний потік може бути напірним і безнапірним. Поверхня фільтраційного потоку зветься депресивноюповерхнею, а крива вільної поверхні – кривоюдепресії. Фільтрація може бути ламінарною і турбулентною.

Середня швидкість фільтрації визначається по формулі Дарсі.

(11.1)

де – коефіцієнт фільтрації;

– гідравлічний уклін;

– показник степеня, при ламінарній фільтрації й у межах при турбулентній фільтрації.

Із формули (11.1) видно, що характеризує швидкість фільтрації при і має розмірність швидкості.

Формула Дарсі застосовується при числах Рейнольдса . Середня швидкість фільтрації за величиною менша дійсної швидкості руху води в порах ґрунту, так як вона відноситься до всієї площі поперечного перерізу водоносного шару.

Витрата фільтраційного потоку виражається формулою

(11.2)

Перед виконанням лабораторної роботи студентам необхідно самостійно вивчати по [2] с. 535...580, а по [3] с. 84...91.

Опис лабораторної установки

Схема лабораторної установки приведена на рис. 11.1.

Вода подається з напірного резервуара 7 по трубопроводу 4 через витратомір 5 у циліндр 2 діаметром 50 мм з досліджуваним ґрунтом. До бічної поверхні циліндра на відстані см один від одного підключені п’єзометри 1. Постійний рівень у резервуарі 7 підтримується за допомогою холостого зливу 8.

Порядок виконання лабораторної роботи

Установити рівень у напірному резервуарі 7. Потім відкрити кран 6 й подати воду в циліндр 2. Після досягнення встановленого руху зняти покази п’єзометрів 1 і показання ротаметра 5.

Рис.11.1. Лабораторна установка для дослідження фільтрації

1– п’єзометричний щит; 2– фільтраційна колонка; 3, 6– крани;

4 – напірна труба; 5– ротаметр; 7– напірний бак;

8– переливна труба; 9– п’єзометр.

Змінюючи витрату води за допомогою крана 6, повторити триразово всі виміри. Результати вимірювань занести в табл. 11.1.

11.1. Заміряні величини

№ досліду	, мм	, см		, л/с	Покази п’єзометрів, м
	П2	П3	П4

Обробка дослідних даних

1. Визначити фільтраційну витрату по тарувальній кривій витратоміра. При відомій витраті Q визначити швидкість фільтрації по формулі

де – площа поперечного перерізу фільтраційної колонки.

2. Визначити втрати напору по різниці показань п’єзометрів

3. Гідравлічний ухил визначається по формулі

4. При відомих значеннях і визначити коефіцієнт фільтрації

Обчислені величини заносяться в табл. 11.2

Табл. 11.2. Результати обробки дослідних даних

№ п/п	Величини	Одиниці виміру	Досліди	Середнє значення
	Площа поперечного перерізу фільтраційної колонки	см2
	Витрата	см3/с
	Покази п’єзометрів П1 П2 П3   П4	см   см   см   см
	Втрати напору	см
	Гідравлічний уклін
	Швидкість фільтрації	см/с
	Коефіцієнт фільтрації	см/с

Отримані значення коефіцієнта фільтрації К_ф порівняти зі значеннями коефіцієнта фільтрації, приведеним у таблиці 11.3., і вказати, якому грунту відповідає отримане значення.

11.3. Коефіцієнт фільтрації для різних ґрунтів

Контрольні питання

1. Що таке фільтрація?

2. Напишіть основний закон фільтрації (Формула Дарсі).

3. Від чого залежить коефіцієнта фільтрації?

4. Як визначається коефіцієнта фільтрації, його розмірність?

Поиск по сайту: