Способ создания градиента напора жидкости,фильтрующейся через проницаемую мембрану Советский патент 1985 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относитс я к исследогванию проницаемости материалов, например горных пород, к способам создания градиента напора фильтрукгщихся через проницаемую мембрану зсидкостей и может быть использовано при определении открытой пористости нефтеносных коллекторов, водопроницаемости глинистых грунтов, для рассчета притока воды в строительные котлованы и т.д. Известен адгезионный способ создания градиента напора ij . Недостатками данного способа являются ограниченность величины градиента напора, обусловленная небольшими значениями адгезии глинистых грунтов; невозможность создания градиента напора по адгезионному способу для грубодисперсных материа лов, например песчаных грунтов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ создания градиента напора жидкости, фильтрующейся через прони цаемую мембрану, заключающийся в создании с одной стороны мембраны избыточного давления жидкости. Избыточное давление создают за счет столба фильтрующейся жидкости, достигакяцего порой нескольких метров 2 Недостатками этого способа являются невозможность поддержания постоянного градиента напора при определении водопроницаемости тонкодис-персных материалов; сложность реализации способа дпя создания при необ ходимости больших величин градиента напора, например, несколько сотен и тысяч (такие градиенты могут возник нуть, например, в основании бетонно арочной плотины ; трудность создани строго фиксированного в течение все времени эксперимента градиента напо Цель изобретения - расширение возможностей и упрощение способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу создания градиента напора жидкости, фильтрую щейся через проницаемую мембрану, заключающемуся в создании с одной стороны мембраны избыточного- давления жидкости, мембрану размещают П 200 об/мин; F п 660 об/мин; Р П 2000 об/мин;. F т.е. величину градиента фильтрации можно варьировать в диапазоне неВ герметичном сосуде, заполненном жидкостью, с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном ее плоскости, и создают давление жидкости, вращая сосуд с заданной скоростью вокруг оси, параллельной плоскости мембраны и расположенной вне сосуда. Способ осуществляют следующим образом. Внутрь сосуда помещают проницаемую мембрану, например образец горной породы, с возможностью перемещения за счет скольжения, перпендикулярно плоскости мембраны. Оставшуюся свободную часть сосуда нацело заполняют фильтруемой жидкостью и сосуд герметизируют. Сосуд вращают вокруг оси, расположенной вне его, причем ось вращения параллельна плоскости мембраны. Задают необходимую частоту вращения, при зтом под действием центробежной силы проницаемая мембрана, перемещаясь внутри сосуда в фильтруемой жидкости, создает в ней строго фиксируемый градиент напора. При необходимости изменяют частоту вращения и получают тpeбyющJпocя для данной мембраны величину градиента напора. Пример. Предлагаемый способ создания градиента напора проверяется на центрифуге марки ЦВР-1 с приставкой для регулирования числа оборотов. В сосуд помещают проницаемую мембрану массой 0,5 кг и в дальниио от оси вращения часть сосуда - датчик давления. Длина пути фильтрации составляет 2 см при величине поперечного сечения в 40 см и в радиусе вращения 10 см. Задается разная скорость вращения, и датчик фиксирует разную величину центробежной силы, что соответствует разным значениям градиента напора. При (п) 100 об/мин центробежная сила (F) составляет 0,1 кг/см, а градиент напора 3 50. 00; см ЮОО; /см2; 1 « 10000, скольких десятичных порядков в зависимости от фильтрационного сопро311532724

тивления мембран. При этом мембрана Предлагаемый способ позволяет своих фильтрационных свойств не из- получить строго фиксированный в меняет, поскольку центробежная сила процессе опыта градиент напора, действует и на каждый элемент мембраны, Кроме того, создается практическая что значительно компенсирует уплотняю- j неограниченность величин градиента щее действие градиента напора (это свой- напора для данной испытуемой мембраство отсутствует в прототипе ). , ны.

сдаСОБ СОЗДАНИЯ ГРАДИЕНТА НАдаРА ЩЩКОСТИ, 4 ШЬТР5ТМ№ЙСЯ ЧЕРЕЗ ПРОНИЦАЕМУЮ МЕМБРАНУ, заключающийся в создании с одной стороны мембраны избыточного давления жидкости, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и упро«|ения способа, («ембрану размещают в герметичном сосуде, заполненном жидкостью, с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном ее плоскости, и создают давление жидкости, вршцая сосуд с заданной скоростью венсруг оси, па- . раллельной плоскости мембраны и расположенной вне сосуда. (Л с