to laboratorium ma dwa testy, aby znaleźć współczynnik przepuszczalności: test stałej przepuszczalności głowy i test spadającej przepuszczalności głowy.
Test stałej przepuszczalności głowy
- dlaczego ten test jest wykonywany?
- jak jest ustawiony ten test?
- jak przebiega eksperyment?
- wyniki naszego testu stałej głowicy
- definicje
Test przepuszczalności opadania głowy
- dlaczego ten test jest wykonywany?
- jak jest ustawiony ten test?
- jak przebiega eksperyment?
- wyniki naszego testu upadającej głowy
- definicje
Test stałej przepuszczalności
dlaczego ten test jest wykonywany?
test ten służy do określenia współczynnika przenikalności gleby. Jest to ważne przy badaniu przepływu zanieczyszczeń przez glebę lub przy charakteryzowaniu sieci przepływowych.
jak jest ustawiony ten test?
gleba, która została wysuszona powietrzem, jest mieszana z wodą w celu dobrego zagęszczenia, gdy jest dodawana do urządzenia przepuszczalności. Na dnie komory przepływowej umieszczony jest porowaty kamień. Następnie gleba jest zagęszczana warstwami w urządzeniu. Kolejny porowaty kamień umieszcza się na glebie za pomocą sprężyny umieszczonej między kamieniem a nasadką urządzenia. Sprężyna zapewnia dodatkowe zagęszczenie gleby. Aby usunąć całe powietrze i puste przestrzenie z gleby w komorze, podłączono rurkę od dyszy odpływowej do kranu z wodą. Dysza dopływowa miała na końcu umieszczoną rurkę, która prowadziła do zlewu. Następnie woda była przepłukiwana przez system do tyłu, a dysza powietrza również była otwarta. Po kilku minutach dysza powietrza została zamknięta. Woda była stale przepłukiwana przez system w celu regulacji temperatury, a także w celu jak największego zagęszczenia gleby. Po ustaleniu, że wszystkie puste przestrzenie zostały usunięte z gleby, jesteśmy teraz gotowi do rozpoczęcia testu.
w tym teście stożek jest podłączony do rury, która prowadzi do dyszy dopływowej. Inna rura, która jest podłączona do kranu wodnego, umożliwia przepływ wody do rury. Aby rozpocząć test, stała ilość wody musi znajdować się w stożku przez cały czas. Woda wypływa z systemu przez dyszę odpływową w dolnej części komory przepływowej. Dysza jest podłączona do rury, która służy do zbierania wody w cylindrze miarowym.
jak przebiega eksperyment?
badanie stałej głowicy jest wykonywane przez pierwszą bieżącą wodę przez system ze stałą prędkością. Aby to określić, można zbadać poziom wody w stożku. Jeśli jest zawsze na tym samym poziomie, przepływ przez system jest stały. Teraz zebraliśmy 100 mL wody w cylindrze miarowym z dyszy odpływowej. Zmierzyliśmy ilość czasu potrzebną do zebrania 100 mL i zapisaliśmy to w naszym arkuszu danych. Zarejestrowaliśmy temperaturę wody, gdy była w cylindrze miarowym. Konieczne było również zmierzenie pionowej odległości od poziomu wody w stożku do dyszy odpływowej. Wartość ta, h w naszym dziale danych, została również zarejestrowana i uwzględniona w obliczeniach współczynnika przepuszczalności gleby. Test przeprowadzono łącznie cztery razy. Dla tego badania przeprowadzono tylko jedno obliczenie, więc do obliczeń wykorzystano średnią wartość czasu potrzebnego do zebrania 100 mL, a także średnią temperaturę.
wyniki naszego testu głowicy stałej
Średnica komory przepływu = 6,327 cm
powierzchnia przekroju komory przepływu = a = 30,55 cm2
wysokość komory przepływu = L = 430,76 cm
całkowita różnica głowic = H = 49,5 cm
| Test nr | czas t, (s ) |
przepływ Q, (cm3 ) |
Temperatura (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
definicje
współczynnik przepuszczalności gleby opisuje, jak łatwo płyn przemieszcza się przez glebę. Jest również powszechnie określany jako przewodność hydrauliczna gleby. Czynnik ten może mieć wpływ na lepkość lub grubość(płynność) cieczy i jej gęstość. Liczba ta może również mieć wpływ na wielkość pustki lub obszar nie-gleby, ciągłość pustki oraz kształt cząstek gleby i chropowatość powierzchni. Jest to ważny czynnik przy określaniu szybkości, z jaką płyn będzie faktycznie przepływał przez dany rodzaj gleby.
sieć przepływowa jest graficzną metodą, za pomocą której można scharakteryzować przepływ cieczy przez glebę. Podczas wykonywania obliczeń związanych z siecią przepływową, ważne jest, aby znać współczynnik przepuszczalności lub gradientu hydraulicznego gleby.
w tym laboratorium całkowita różnica głowicy jest zdefiniowana jako odległość od punktu stożka, w którym woda po raz pierwszy wchodzi do systemu i ma stały przepływ do punktu, w którym woda wychodzi z systemu przez rurkę przepływową i jest gromadzona w cylindrze miarowym.
wartość kT jest współczynnikiem przepuszczalności dla średniej temperatury badanej cieczy. Wszystkie współczynniki przepuszczalności są znormalizowane do 20 oC, ponieważ lepkość płynu zależy od temperatury, w której się znajduje. Jak wspomniano wcześniej, lepkość płynu wpływa na jego zdolność do przepływu przez glebę.
porowaty kamień służy do swobodnego przepływu wody przez komorę przepływu. Porowata natura kamienia nie wpływa na przepływ wody przez próbkę gleby lub poza komorę. Jednak kamień zapobiega zmywaniu gleby wodą. Miałoby to wpływ na ważność wyników sesji laboratoryjnej.
pustka to objętość przestrzeni zajmowana przez powietrze lub wodę w glebie.
pipeta to szklany cylinder z podziałką na zewnętrznej stronie szyby. Górny koniec pipety jest otwarty, natomiast dolny jest dyszą, która w przypadku naszego eksperymentu jest połączona z rurką, która jest połączona z urządzeniem przepuszczającym. Dysza pozwala na uwolnienie znanej objętości cieczy z pipety.
cylinder z podziałką jest szklaną rurką, która jest otwarta na końcu i zamknięta na drugim końcu. Służy do pomiaru objętości cieczy.
