Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с

Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с глухим закрытым дном. В нижней части колонки на некоторой высоте от дна закреплена металлическая решетка 2, которая разделяет колонку на две части. В верхнюю часть загружается грунт 3, в нижней части располагается кран 4 для регулирования фильтрационного расхода.

Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с - student2.ru

Верхняя часть колонки имеет три отверстия со штуцерами, к которым подключены 4 пьезометра (П1, П2, П3 и П4). Расстояния между пьезометрами одинаковые и равны l =l1= l2= l3=20 см.

В верхней части колонки имеется переливная труба 5 для поддержания на постоянной высоте уровня воды в приборе.

Подвод воды осуществляется по трубе 6. Профильтровавшаяся вода сливается по трубе 7 через кран 4 в мерный сосуд 8.

Порядок выполнения лабораторной работы

1. По трубе 6 из системы водоснабжения подать воду в колонку с испытуемым грунтом. Провести проверку работы пьезометров. При закрытом кране 4 уровни воды во всех четырех пьезометрах должны находиться на одной и той же отметке.

2. Подготовив прибор к работе, открыть кран 4 и после установления неизменного во времени положения уровня воды в пьезометрах при фильтрации воды через грунт 3 произвести измерение расхода Qф1 объемным способом при помощи мерного сосуда 8 и секундомера.

3. По пьезометрам П1÷П4 снять пьезометрические напоры Н1, Н2, Н3, Н4.

4. С помощью регулирующего крана последовательно установить четыре различных фильтрационных расходов и все измерения повторить заново.

Обработка опытных данных

1. По объему Vi в мерном сосуде и времени ti для каждого опыта подсчитать фильтрационный расход

Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с - student2.ru .

2. Определить среднюю скорость фильтрации

Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с - student2.ru ,

где ω – площадь поперечного сечения прибора Дарси с размерами 25×25 см.

3. Определить потери напора на первом участке hтр11–Н2,

на втором – hтр22–Н3 и на третьем – hтр33–Н4. Затем определить среднюю потерю напора hср.тр=(hтр1+hтр2+ hтр3)/3.

4. Определить средний гидравлический уклон J=hср.тр/l, где l – путь фильтрации равный 20 см.

5. Определить критическую скорость фильтрации υф.кр, при которой происходит нарушение закона Дарси, для чего по данным опыта построить график υфi= f(J), где по оси ординат отложить скорость υфi, а по оси абсцисс – гидравлический уклон J. Критическая скорость υф.кр определяется по графику в точке заметного отклонения графика от прямой линии.

6. Коэффициент фильтрации k вычислить по известным скоростям υфiф.кр и соответствующим им гидравлическим уклонам по формуле

Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с - student2.ru .

7. Результаты измерений и вычислений внести в таблицу 1. Сделать вывод.

Таблица 1

Экспериментальные данные и обработка результатов

Измеряемые и искомые величины Единицы измерения Опыты
Объем воды, профильтровавшейся через прибор Vi см3          
Время вытекания воды ti с          
Фильтрационный расход Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с - student2.ru см3          
Средняя скорость фильтрации Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с - student2.ru см/с          
Показания пьезометров: Н1 см          
Н2 см          
Н3 см          
Н4 см          
Потери напора: hтр1 см          
hтр2 см          
hтр3 см          
hср.тр см          
Средний гидравлический уклон Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с - student2.ru            
Критическую скорость фильтрации υф.кр см/с  
Коэффициент фильтрации k Описание опытной установки. Экспериментальная установка – прибор Дарси (рис.1) состоит из вертикальной колонки 1 прямоугольного сечения с размерами 25×25 см и площадью ω с - student2.ru см/с          

Наши рекомендации