Inżynieria Środowiska Gr. L2
POMIAR WIELKOŚCI PORÓW W CERAMICZNYCH PRZEGRODACH FILTRACYJNYCH	21.12.2010

1. Wstęp teoretyczny

Przepływ przez struktury porowate ma miejsce w przyrodzie np. przesiąkanie przez grunt, a także w warunkach procesów przemysłowych np. filtracja wody czy też przepływ zapylonego powietrza przez elementy przegród. Przegrody wykonane z elementów porowatych mogą spełniać również rolę tłumików hałasu czy też stabilizatorów przepływu.

Dobra przegroda filtracyjna to taka gdy:

- zatrzymuje ona odpowiednio małe zanieczyszczenia,

- opory przepływu nie są zbyt duże.

Przed wykonaniem przegrody można dokonać analizy frakcyjnej materiału, z którego jest ona wykonana i wtedy możliwe jest wyznaczenie funkcji rozkładu wielkości cząstek. Jest to jednak możliwe wyłącznie na etapie produkcji.

Z zależności teoretycznych wynika, że wielkość porów jest parametrem podstawowym. Według Karmana względna strata ciśnienia podczas przepływu płynu o dynamicznym współczynniku lepkości  z prędkością w, przez strukturę o porowatości ε, wymiarze porów d oraz grubości H jest:

Zakłada się, że przepływ odbywa się ruchem laminarnym, a zatem stratę ciśnienia można wyznaczyć z równania Darcy-Weisbacha

Proces filtracji może być prowadzony przy stałym ciśnieniu lub stałym wydatku. Przy filtracji ze stałym wydatkiem ciecz jest podawana przy użyciu pomp wyporowych, których wydajność praktycznie nie zależy od ciśnienia podawanej cieczy, pozwala to pokonywać rosnący w czasie filtracji opór hydrauliczny przegrody i placka filtracyjnego.

2. Tabela pomiarowa

lp	V	V	P
						L-P	L-P
-	dm^3/h	m^3/s	mm	Pa
1	30	0,000083	55	539,6
2	40	0,000111	84	824
3	50	0,000139	110	1079,1
4	60	0,000167	147	1442,1

3. Obliczenia

a) Zastępcza średnica porów,

H = 0,015 m

 = 0,01

w - prędkość płynu podczas przepływu przez strukturę porowatą,

w
1	0,0663
2	0,0885
3	0,1105
4	0,1326

	dlam
1	0,0009928
2	0,0009276
3	0,0009063
4	0,0008588

b) Wartość współczynnika permeacji dla elementu filtracyjnego,

	Ds
1
2
3
4

c) wartość współczynnika filtracji

4. Wnioski

Doświadczenie było łatwe w wykonaniu ćwiczenia jak i obliczeń, co nie zmienia faktu, że jest to dobra metoda do pomiaru wielkości i charakterystyk wielkości porów w ceramicznych przegrodach filtracyjnych. Na podstawie doświadczenia można zaobserwować, ze wraz ze wzrostem zastępczej średnicy porów, maleją straty ciśnienia.

Średnia Ds

	k
1	0,000301
2	0,000263
3	0,000251
4	0,000225

---