1
Изобретение относится к области лабораторных исследований загрязнения естественных водоемов сточными водами.
Известно моделирование гидравлических явлений на воздушных моделях с введением в ноток индикаторов нри исследовании параметров потока однофазной жидкости. Например, для определения поля скорости в воздушный поток подают дым, горяш,ие опилки и т. п. При исследовании процессов разбавления и смешения на напорной воздушной модели использование в качестве индикаторной примеси дыма позволяет лишь качественно оценить ноле концентрации.
Введение в воздушный поток в качестве индикаторной примеси газа, отличаюшегося от воздуха по химическому составу и определение поля концентрации путем отбора проб и химического анализа с одной стороны не обеспечивает необходимую точность измерений, а с другой стороны не позволяет определить характеристики нестационарного поля концентрации, например, в случае, если расход промстоков переменный во времени.
Дель изобретения - повышение точности исследования в нестационарных условиях.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве индикаторной примеси используют воздух, нагретый до температуры, нревышаюшей температуру воздуха в емкости и регистрируют изменение температуры в разных точках емкости с течением времени и по полученным данным судят о разбавлении. При моделировании процесса разбавления
сточных вод в русловом потоке разбавлением нагретого воздуха в потоке холодного воздуха источниками возможных погрешностей могут являться следующие обстоятельства.
Архимедовы силы, возникающие за счет
различия плотностей холодного и нагретого воздуха на модели, отсутствуют в натуре.
Перенос тепла на модели за счет молекулярной теплопроводности воздзха в натуре не имеет места.
Потери тепла через боковые стенки канала, моделирующего дно и свободную поверхность русла, не имеют аналогий в натуре.
Указанные обстоятельства накладывают некоторые ограничения на параметры модельной установки, но, как показывают соответствующие расчеты, эти ограничения не являются слишком сильными.
В турбулентном потоке, подобном натурному реальному речному потоку но критерию
Рейнольдса, архимедовыми силами практически всегда можно пренебречь по сравнению с силами инерции, порождаемыми турбулентностью. Поскольку определяющим фактором в процессе разбавления и на модели, и в натуре
является тзроулеитыый конвективный перенос, то переносом тепла за счет молекулярной теплопроводности воздуха па модели (как и молекулярной диффузией в натуре) можно препебречь.
Потери тепла через боковые стенки можно сделать пренебрежимо малыми, выбрав соответствуюш.им образом температуру нагретого воздуха.
Способ осуществляется следующим образом.
На напорной воздущной установке воспроизводят рельеф дна водоема, а свободную поверхность руслового потока выполняют в виде твердой граничной поверхности. В полученной емкости создают воздушный поток, моделирующий реальпый русловой поток. В этот воздушный поток через модель водовыпуска подают предварительно нагретый (или охлажденный) воздух, имитирующий сточную воду. Температура нагретого воздуха определяется чувствительностью аппаратуры. С помощью малоинерционных датчиков температуры (термопара, транзисторы ) и соответствующей
измерительной и обрабатывающей аппаратуры определяют характеристики температурного поля, о-бразующегося в модели руслового потока. Это температурное ноле эквивалентно полю концентрации, которое характеризует интенсивность разбавления.
П р е д м е т и з обретен и я
Способ исследования разбавления сточных вод в водоемах, заключающийся во введении индикатор«ой примеси в воздушный поток, моделирующий поток сточных вод, и регистрации изменения концентрации индикаторной
принеси в разных точках емкости, имитирующей водоем, отличающийся тем, что с целью повышения точности исследования в нестационарных условиях, в качестве индикаторной примеси используют воздух, «агретый до температуры, превышающей температуру воздуха в емкости и регистрируют изменение температуры в разных точках емкости с течением времени и по полученным данным судят о разбавлении.
