Способ определения гидравлического сопротивления пористых дренажных плит Советский патент 1985 года по МПК G01N15/08 

1

Изобретение относится к области разделения твердых частиц мокрыми способами и может быть использовано в /сооружениях водопровода и канализации при очистке водына водоочистньпс фильтрах.

Известны способы определения гидравлических характеристик пористь1х материалов, при которых через торцы образца цилиндрической формы, изготовленного из такого же материала, что и пористая плита, с загерметизированными боковыми поверхностями пропускают поток жидкости или 1газа. Затем замеряют расход жидкости, потерю давления и рассчитывают гидравлическое сопротивление 1 J.

Недостатками таких способов являются сложность герметизации криволинейной шероховатой поверхности образца и трудность обеспечения -идентичности состава образца и пористой плиты Все это снижает точность определения гидравлическог сопротивления.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в установке плиты с накладкой в горизонтальное положениеj подаче потока жидкости или газа через отверстие в центре эластичной водонепроницаемой накладки и измерении расхода потока и потерь напора в плите. Подача потока осуществляется сверху с помощью установленной на прокладку цилиндрической емкости, которую заполняют жидкостью на определенную высоту, и затем замеряют время опорожнения емкости, по которому рассчитывают гидравлическое сопротивление 1.2.

Недостатком известного способа является .низкая точность определени гидравлического сопротивления, обусловленная тем, что не все пузырьки воздуха, находящиеся в поровом пространстве при движении потока сверху вниз вытесняются, поэтому скорость опорожнения емкости определяется не только сопротивлением пористой плиты, но и объемом защемлённых воздзт ных пузырьков, что искажаёт результаты.

Поток жидкости, движущийся в пористой плите, расвмряется от места входа. Неконтролируемая его часть отклоняется от вертикального направ ления, В результате скорость потока

632082

в поровом пространстве по ходу движения уменьшается, а так как потери напора зависят от скорости, то значение этих потерь меньше, чем при

5 цилиндрической форме потока. Это

снижает точность определения гидравлического потока.

Целью изобретения является повыщение точности определения гидравлического сопротивления пористых дре.нажных плит.

Указанная цель достигается тем, что при способе определения гидравлического сопротивления пористых

5 дренажных плит, заключающимся в

установке плиты с накладкой в горизонтальное положение, подаче потока жид,кости или газа через отверстие в центре эластичной водонепроницаемой накладки, измерении расхода потока и потерь напора в плите, поток подают снизу вверх и ограничивают его с выходной стороны наложением на плиту дополнительной накладки,

5 которую устанавливают соосно с накладкой на входе потока, причем в качестве дополнительной выбирают . прокладку, радиус которой не менее чем в три раза превышает радиус

отверстия, а потерю напора в плите определяют по

,6Э + 0,Й5- (2,-) п--(,Ь8) 3,f4-h-(o,2&-o,) ,

н„ -

где

потери напора в плите во время испытаний,

Ъ толщина плиты, радиус отверстий,

0

R радиус накладки, ,5-1,8 показатель степени потерь напора в плите. При движении потока снизу воздух вытесняется из порового пространства. Ограничение потока накладками по обе стороны плиты значительно увеличивает долю потока, фильтрующегося в вертикальном направлении, что приближает схему испытаний к реальным условиям работы дренажной плиты. Кроме того, наличие двух накладок позволяет свести движение жидкости в плите к известной задаче движения жидкости с изменением расхода вдоль пути и ввести коэффициент, учитывающий влияние оттока в горизонтальном направлении на величину потерь напора.

Способ определения гидравлического сопротивления пористой дренажной плиты осуществляют следующим образом.

Поток жидкости подают снизу через отверстие в центре эластичной водонепроницаемой прокладки, ограничивая его с выходной стороны, для чего используют дополнительную накладку, у которой расстояние от оси отверстия до края не менее утроенного радиуса отверстия.

Проводится определение гидравлического сопротивления пористой дренажной плиты размером в плане ЗООбОО мм и толщиной 50 мм. На дйо ванны глубиной 200 мм устанавливают накладку из губчатой резины прямоугольной формы размером 300 х X 300 мм с отверстием в центре диаметром 100 мм. Поверх накладки из губчатой резины укладывают испытуемую пористую дренштсную плиту, на которую устанавливают дополнитель ную накладку из губчатой резины прямоугольной формы размером 300 х X 300 мм с отверстием диаметром 100 м в центре ее. Верхнюю накладку плотно прижимают и подают воду из открытого бака цилиндрической формы диаметром 500 мм с уровнемером. Уровень воды в баке на 30-40 см выше отметки воды в ванне. Измерения начинают производить через 20-30 спосле пуска воды из бака в ванну. ;3а это время воздух вытесняется из пористой плиты. Фиксируют время опорожнения бака. Расстояниеот среднего уровня воды в баке за время измерений до поверхности воды в ванне равно потерям напора в плите. Поделив вытекший в ванну объем воды на время измерения, получают фильтруемый

0 расход. По потерям напора и величине расхода рассчитывают гидравлическое сопротивление.

Для реализации предлагаемого способа не нужны сложные приборы,

5 при этом трудоемкость определений не велика. Определение гидравлического сопротивления одной плиты занимает не более 5 мин, а погрешность результатов 7-9%.

0

Повьшение точности определения гидравлического сопротивления дре-нажных плит позволяет назначить обоснованные размеры конструкции -дренажа, что улучшает работу фильтра,

5

Повьппение точности определения гидравлического сопротивления пористьгх дренажных плит для скорых фильтров дает возможность произво8дить отбраковку некачественных плит, что повьшшет надежность работы сооружений, снижает неравномерность промывки фильтров и уменьшает потери промывной воды.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЩЦРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ ДРЕНАЖНЫХ ШШТ, заключающийся в установке плиты с накладкой в горизонтальное положение, подаче потока жидкости или газа через отверстие в центре эластичной водонепроницаемой накладки, измерении расхода потока и потерь напора в плите, о тли чающийся тем, что, с целью повьшения точности определения гидравлического сопротивления, поток подают снизу вверх и ограничивают его с выходной стороны наложением на плиту дополнительной накладки, которую устанавливают соосно с накладкой на входе потока, причем в качестве дополнительной выбирают прокладку, радиус которой не менее чем в три раза превьшает радиус отверстия, а потерю напора в плите определяют по формуле Н Н 1о,«.9 + 0,