Wydział WNiG	Łukasz Kut Łukasz Mizera Artur Badzioch		Rok II		Grupa 2		Zespół 4
	Temat: Współczynnik przepuszczalności ośrodka porowatego.						Nr ćwiczenia 4
Data wykonania	Data oddania 24.05.2005	Zwrot do popr.		Data oddania		Data zaliczenia	Ocena

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zbadanie zmienności przepływu cieczy przez ośrodek porowaty przy zmianie wysokości zbiornika z wodą, oraz na pomiarze ciśnienia w 10 punktach rury z ośrodkiem porowatym.

2. Wprowadzenie.

Należy zmierzyć ciśnienie w 10 punktach rury z ośrodkiem porowatym (punkty 0 i 1 należy odrzucić) dla 10 różnych wydatków przepływu, tj. 10 różnych położeń ruchomego zbiornika przelewowego dla stałego ośrodka porowatego (rura A).

3. Podstawy teoretyczne.

Porowatość jest to właściwość substancji stałych polegająca na istnieniu w nich otwartych lub zamkniętych pustych przestrzeni, tzw. porów. Porowatość ośrodka zależy od wielkości ziaren między, którymi płynie medium. 

Zakłada się, że transport cieczy następuje w wyniku gradientów ciśnienia i sił grawitacyjnych wyrażonych przez równania przepływu cieczy Darcy'ego. Przyjmuje się przy tym, że ośrodek porowaty jest traktowany jako ciało stałe.

4. Pomiary.

∆l [m]			0	0,14	0,28	0,42	0,56	0,70	0,84	0,98	1,12	1,26
Lp	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1.	398	325	327	318	257	218	182	143	104	65	27	-12
2.	436	353	353	345	281	239	198	159	113	71	28	-11
3.	498	404	405	394	322	274	230	184	135	85	35	-10
4.	548	444	445	434	354	301	255	205	147	95	40	-10
5.	601	488	488	476	389	332	279	235	162	105	45	-9
6.	651	528	529	516	423	360	302	245	177	115	50	-7
7.	700	567	568	553	455	389	325	264	190	124	55	-6
8.	800	648	647	631	520	446	372	301	220	141	65	-6

5. Obliczenia.

Obliczanie wydatku i prędkości przepływu:

- wzór na wydatek, gdzie: t - czas, V - objętość

Wzór na prędkość filtracji:

, gdzie d = 0,04 m - średnica rurki

Lp	Objętość: V [cm^3]	t [s]	Wydatek Q [m^3/s]	Prędkość υ [m/s]
1	500	203	2,46 *10^-6	1,96 *10^-^3
2	500	180	2,78 *10^-6	2,21 *10^-3
3	500	155	3,23 *10^-6	2,57 *10^-3
4	500	143	3,5*10^-6	2,79 *10^-3
5	500	130	3,85*10^-6	3,06 *10^-3
6	500	120	4,17*10^-6	3,32 *10^-3
7	500	113	4,42*10^-6	3,52 *10^-3
8	500	98	5,1*10^-6	4,06 *10^-3

Z prawa Darcy'ego

J - spadek hydrauliczny

k - współczynnik filtracji

υ - prędkość filtracji

Obliczanie spadku J_i hydraulicznego ze wzoru:

Lp.	∆h [m]	L [m]	υ i [m/s]	Ji [bezw]
1.	0,298	1,12	1,96 *10^-3	0,27
2.	0,325	1,12	2,21 *10^-3	0,29
3.	0,369	1,12	2,57 *10^-3	0,33
4.	0,404	1,12	2,79 *10^-3	0,36
5.	0,443	1,12	3,06 *10^-3	0,4
6.	0,478	1,12	3,32 *10^-3	0,43
7.	0,512	1,12	3,52 *10^-3	0,46
8.	0,583	1,12	4,06 *10^-3	0,52

Wartość współczynnika kierunkowego „a":

Odchylenia standardowego:

Z prawa Darcy'ego współczynnik filtracji k:

k = a^-1 = 0,0077 [m/s]

6. Wnioski.

Prędkość przepływu jest proporcjonalna do spadków hydraulicznych. Prędkość filtracji jest wprost proporcjonalna do wydatku i odwrotnie proporcjonalnie do powierzchni przekroju. Im wyżej znajdował się zbiornik z wodą tym wyższe były ciśnienia w poszczególnych punktach rurki i większy wydatek przepływu.

3

---