Ćwiczenie: 3	Temat: Pomiar współczynnika przepuszczalności ośrodka porowatego.	Data wykonania ćwiczenia
Wydział Górnictwa i Geoinżynierii
Rok II, semestr 4		Ocena

1. Celem ćwiczenia jest doświadczalny pośredni pomiar współczynnika przepuszczalności ośrodka porowatego. W tym celu mierzyliśmy następujące wielkości; czas przepływu objętości 0,03 m³ przez próbkę materiału porowatego, wysokości cieczy manometrycznej w ramionach ururki.

2. Dane.

Próbka krótka:

r_z = 2,5 cm = 0,025 m -

r_w = 1,9 cm = 0,019 m

L = 8 cm = 0,08 m

Próbka długa:

r_z = 2,5 cm = 0,025 m

r_w = 1,9 cm = 0,019 m

L = 24 cm = 0,24 m

,gdzie

r_z - promień zewnętrzny próbki,

r_w - promień wewnętrzny próbki,

L - długość próbki.

3. Tabela wielkości zmierzonych:

Próbka krótka
Lp.	Czas t [s]		Wysokość hL [m]	Wysokość hP [m]
1.	5,9		0,348	0,014
2.	8,0		0,316	0,048
3.	9,3		0,278	0,087
4.	12,5		0,248	0,117
5.	17,0		0,221	0,146
Próbka długa
Lp.		Czas t [s]	Wysokość hL [m]	Wysokość hP [m]
1.		3,4	0,348	0,013
2.		4,0	0,308	0,055
3.		5,3	0,272	0,09
4.		7,1	0,243	0,122
5.		12,5	0,215	0,150

4. Obliczamy wydatek objętościowy przepływu.

,gdzie:

V - objętość przepływającego powietrza [m³]

t - czas przepływu powietrza [s]

5. Obliczamy różnice ciśnień mierzoną za pomocą manometru ururkowego.

gdzie:

h_L - wysokość słupa cieczy manometrycznej w lewym ramieniu ururki [m];

h_P - wysokość słupa cieczy manometrycznej w prawym ramieniu ururki [m];

g = 9,81 [m/s²] - przyspieszenie ziemskie;

ρ_c = 800 [kg/ m³] - gęstość cieczy manometrycznej;

6. Obliczamy współczynnik przepuszczalności ośrodka porowatego.

gdzie:

μ = 1,92 ∙10^-5 [kg/m s] - współczynnik dynamicznej lepkości powietrza.

7. Tabela pomiarów wartości zmierzonych i wyliczonych.

Próbka krótka
Lp.	Czas t [s]	Wysokość hL [m]	Wysokość hP [m]	Różnica ciśnień	Wydatek Q [m^3/s]	Współczynnik k [m^2]
1.	5,9	0,348	0,014	2621,232	0,005085	2,03422 10^-11
2.	8,0	0,316	0,048	2103,264	0,003750	1,8697 10^-11
3.	9,3	0,278	0,087	1498,968	0,003226	2,25674 10^-11
4.	12,5	0,248	0,117	1028,088	0,002400	2,44802 10^-11
5.	17,0	0,221	0,146	588,600	0,001765	3,14403 10^-11
Próbka długa
Lp.	Czas t [s]	Wysokość hL [m]	Wysokość hP [m]	Różnica ciśnień	Wydatek Q [m^3/s]	Współczynnik k [m^2]
1.	3,4	0,348	0,013	2629,080	0,008824	1,17315 10^-11
2.	4,0	0,308	0,055	1985,544	0,007500	1,32037 10^-11
3.	5,3	0,272	0,090	1428,336	0,005660	1,38525 10^-11
4.	7,1	0,243	0,122	949,608	0,004225	1,55537 10^-11
5.	12,5	0,215	0,150	510,120	0,002400	1,64457 10^-11

8. Wnioski.

Wraz ze wzrostem wydatku przepływu współczynnik przepuszczalności ośrodka porowatego malał zarówno w przypadku próbki krótkiej jak długiej. Ponieważ w czasie przepływów w ośrodkach porowatych przed (w naszym przypadku wewnątrz) próbki panuje większe ciśnienie niż za nią (na zewnątrz) możemy stwierdzić, że podczas przepływu występują straty - są one związane z lepkością płynu.

---