Dane do ćwiczenia:

• d = 3 mm = 0,003 m

• D = 8 cm = 0,08 m

• L1 = 43,5 cm = 0,435 m

• L2 = 43,7 cm = 0,437 m

• m = 0,85 ( wartość odczytana z wykresu krzywej przesiewu )

• ν = 1,5 * 10^-6 [ m²/s ]

Schemat stanowiska pomiarowego :

H1 H2 H3

L1

L1 L2

D

Tabela pomiarowa :

Lp	Q	H1	H2	H3
		działki	[ mm H2O]
1	11	- 81	145	227
2	15	- 81	169	234
3	20,5	- 81	194	270
4	27	- 81	231	382
5	30	- 81	239	392

Wzory do obliczeń :

1. Ustalenie natężenia przepływu

Q_rz

180

Y

48

10 X 100 działki

;
;

X - ilość działek wskazywana przez rotametr Q

Y - natężenie przepływu Q_r

2. Obliczenie prędkości filtracji

gdzie:

A - pole przekroju zbiornika

3. Obliczenie spadków hydraulicznych

gdzie:

ΔH - różnica wskazań piezometrów w odpowiednich punktach odbioru ciśnień

L - droga płynu pomiędzy punktami odbioru ciśnień

4. Obliczenie współczynnika filtracji k

5. Sprawdzenie czy ruch filtracyjny podlega prawu Dracy'ego

gdzie :

d - miarodajna średnica ziarn ,

ν - kinematyczny współczynnik lepkości cieczy

Tabela z obliczonymi wartościami :

Lp	Qrz	V	Re
1	49,4666667	0,98421541	20,7800836
2	55,3333333	1,10094177	23,2445679
3	63,4	1,26144051	26,6332339
4	72,9333333	1,45112084	30,6380209
5	77,3333333	1,53866561	32,4863841

Dla L1 = 0,435 [ m ]

Lp	ΔH		J	K
		[ mm H2O]	[ Pa ]
1	226	2217,06	5096,68966	1,9311E-06
2	250	2452,5	5637,93103	1,9527E-06
3	275	2697,75	6201,72414	2,034E-06
4	312	3060,72	7036,13793	2,0624E-06
5	320	3139,2	7216,55172	2,1321E-06

Dla L2 = 0,437 [ m ]

Lp	ΔH		J	K
		[ mm H2O]	[ Pa ]
1	82	804,42	1840,77803	5,3467E-06
2	65	637,65	1459,15332	7,5451E-06
3	76	745,56	1706,08696	7,3938E-06
4	151	1481,31	3389,7254	4,2809E-06
5	153	1500,93	3434,62243	4,4799E-06

Wnioski:

Wyznaczaliśmy współczynnik filtracji złoża porowatego przez które przepływała woda pomiędzy odpowiednimi punktami pomiarowymi na drodze L₁ i L₂. Sprawdzaliśmy także czy ruch filtracyjny płynu podlegał prawu Darcy'ego. Jak się okazało ruch płynu w żadnym przypadku nie podlegał temu prawu. Oznacza to, że ruch filtracyjny płynu nie był przepływem laminarnym. Jest to spowodowane dosyć dużą porowatością złoża przez które przepływała woda (średnica granulatu wynosiła d=3 mm). Gdybyśmy zastosowali w zamian jako złoże porowate piasek wówczas zmniejszyłaby się porowatość złoża, co miałoby istotny wpływ na rodzaj przepływu cieczy.

---