dit laboratorium heeft twee tests om de permeabiliteitscoëfficiënt te bepalen: de constante permeabiliteitstest van het hoofd en de permeabiliteitstest van het vallende hoofd.
Permeabiliteitstest met Constant Hoofd
- Waarom wordt deze test uitgevoerd?
- Hoe wordt deze test opgezet?
- Hoe wordt het experiment uitgevoerd?
- resultaten van onze constante koptest
- definities
Permeabiliteitstest voor vallende kop
- Waarom wordt deze test uitgevoerd?
- Hoe wordt deze test opgezet?
- Hoe wordt het experiment uitgevoerd?
- resultaten van onze valtest
- definities
constante Permeabiliteitstest
Waarom wordt deze test uitgevoerd?
deze test wordt gebruikt om de permeabiliteits-coëfficiënt van een bodem te bepalen. Dit is belangrijk bij het onderzoeken van de beweging van verontreinigingen door de bodem of bij het karakteriseren van stromingsnetten.
Hoe wordt deze test opgezet?
een aan de lucht gedroogde grond wordt gemengd met water voor een goede verdichting wanneer deze aan de permeabiliteitsvoorziening wordt toegevoegd. Een poreuze steen wordt geplaatst op de bodem van de stroomkamer. Vervolgens wordt de bodem verdicht in lagen in het apparaat. Een andere poreuze steen wordt geplaatst op de top van de grond met een veer geplaatst tussen de steen en de dop van het apparaat. De veer zorgt voor extra verdichting van de grond. Om alle lucht en holtes uit de bodem in de kamer te verwijderen, werd een buis aangesloten van de uitstroom mondstuk aan de waterkraan. Aan het uiteinde van het instroommondstuk was een buis geplaatst die naar de gootsteen leidde. Vervolgens werd het water door het systeem naar achteren gespoeld met het luchtmondstuk ook open. Na een paar minuten werd het luchtmondstuk gesloten. Er werd continu Water door het systeem gespoeld om de temperatuur te regelen en de bodem zoveel mogelijk te comprimeren. Nadat we hebben vastgesteld dat alle holtes uit de grond zijn verwijderd, zijn we nu klaar om met de test te beginnen.
in deze test wordt een kegel aangesloten op een buis die naar het toevoermondstuk leidt. Een andere buis die is aangesloten op de waterkraan laat water in de buis lopen. Om de test te starten, moet er altijd een constante hoeveelheid water in de kegel zitten. Water verlaat het systeem via een uitstroommondstuk aan de onderkant van de stroomkamer. Het mondstuk wordt aangesloten op een buis die wordt gebruikt om water op te vangen in een maatcilinder.
Hoe wordt het experiment uitgevoerd?
de constante koptest wordt uitgevoerd door eerst water met een constante snelheid door het systeem te laten lopen. Om dit te bepalen, kan men het niveau van het water in de kegel te onderzoeken. Als het altijd op hetzelfde niveau, stroom door het systeem is constant. Nu, we verzamelden 100 mL water in een maatcilinder van de uitstroom mondstuk. We hebben gemeten hoeveel tijd nodig is om 100 mL te verzamelen en hebben dit Geregistreerd in ons datablad. We registreerden de temperatuur van het water toen het in de maatcilinder zat. Het was ook noodzakelijk om de verticale afstand te meten van het niveau van het water in de kegel tot het uitstroommondstuk. Deze waarde, h in onze gegevens sectie, werd ook geregistreerd en in aanmerking genomen bij onze berekening van de coëfficiënt van de permeabiliteit van de bodem. De test werd in totaal vier keer uitgevoerd. Voor deze test werd slechts één berekening uitgevoerd, zodat de gemiddelde waarde van de tijd die nodig is om 100 mL te verzamelen, werd gebruikt in deze berekening, evenals de gemiddelde temperatuur.
resultaten van onze constante koptest
Diameter van de Debietkamer = 6,327 cm
oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de Debietkamer = a = 30,55 cm2
hoogte van de Debietkamer = L = 430,76 cm
totaal Debietverschil = H = 49,5 cm
| Test nr. | tijd t, (s ) |
debiet Q, (cm3 ) |
temperatuur (oC ) |
| 1 | 90.23 | 100 | 26.5 |
| 2 | 110.48 | 100 | 25 |
| 3 | 117.20 | 100 | 25 |
| 4 | 122.70 | 100 | 25 |
| Average | 110.15 | 100 | 25.38 |
kT = QL = (100 cm3)(430.76 cm) = 0.008465 cm/s
Aht (30.55 cm2)(49.5 cm)(110.15 s)
a = ht = 0.009019 = 0.8971
h20 0.01005
k20 = akt = (0.8971)(0.0008465 cm/s) = 0.007594 cm / s
definities
de permeabiliteitscoëfficiënt van een bodem beschrijft hoe gemakkelijk een vloeistof door een bodem kan bewegen. Het is ook algemeen aangeduid als de hydraulische geleidbaarheid van een bodem. Deze factor kan worden beïnvloed door de viscositeit, of dikte(vloeibaarheid) van een vloeistof en de dichtheid ervan. Het aantal kan ook worden beà nvloed door de grootte van de leegte, of regio van niet-bodem, leegte continuïteit, en bodemdeeltje vorm en oppervlakteruwheid. Het is een belangrijke factor bij het bepalen van de snelheid waarmee een vloeistof daadwerkelijk door een bepaald type grond stroomt.
een stromingsnet is een grafische methode waarmee men de stroming van een vloeistof door een bodem kan karakteriseren. Bij het uitvoeren van de berekeningen in verband met een stromingsnet, is het belangrijk om de doorlaatbaarheidscoëfficiënt of hydraulische gradiënt van een bodem te kennen.
in dit laboratorium wordt het totale hoofdverschil gedefinieerd als de afstand van het punt van de kegel waar het water het systeem voor het eerst binnenkomt en constant stroomt tot het punt waar het water het systeem verlaat via een stromingsbuis en wordt opgevangen in een gegradueerde cilinder.
de waarde kT is de permeabiliteitscoëfficiënt voor de gemiddelde temperatuur van de testvloeistof. Alle permeabiliteitscoëfficiënten worden genormaliseerd tot 20 oC, omdat de viscositeit van een vloeistof afhankelijk is van de temperatuur waarbij het is. Zoals eerder vermeld, zal de viscositeit van een vloeistof zijn vermogen om door een bodem te stromen beïnvloeden.
een poreuze steen wordt gebruikt om water vrij door de stroomkamer te laten stromen. De poreuze aard van de steen heeft geen invloed op de stroom van het water door het bodemmonster of uit de kamer. De steen voorkomt echter dat er aarde wegspoelt met het water. Dit zou de geldigheid van de resultaten van de laboratoriumsessie beïnvloeden.
een leegte is een ruimtevolume dat wordt opgenomen door lucht of water in de bodem.
een pipet is een glazen cilinder met gegradueerde markeringen aan de buitenkant van het glas. Het bovenste uiteinde van de pipet is open, terwijl de onderkant van de pipet een mondstuk is dat, in het geval van ons experiment, verbonden is met een buis die verbonden is met het permeabiliteitsapparaat. Met het mondstuk kan een bekend volume vloeistof uit de pipet worden afgegeven.
een gegradueerde cilinder is een glazen buis die aan het uiteinde open is en aan het andere uiteinde gesloten. Het wordt gebruikt om het volume van een vloeistof te meten.
