Устройство для измерения параметров миграции текучей среды

Устройство для измерения параметров миграции текучей среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 01) 484446 изоы етения

Ооюа Советских

Овциалистическнх

Реовублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.73 (21) 1928368/26-25 с присоединением заявки ¹ (51) М, Кл. С 01п 13/04

G 01п 15/08

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.09.75, Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 26.12.75 (53) УДК 539.217.532.712 .082 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Брилинг и А. Н. Брилинг (71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. М. В. Ломоносова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИГРАЦИИ

ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к области инженерной геологии, гидрогеологии и может использоваться при определении коэффициентов фильтрации, диффузии и осмоса в образцах, например, глинистых грунтов, что необходимо для оценки в них скорости движения воды, солей или распространения загрязнения.

Для определения коэффициента фильтрации и осмоса применяют прибор — осмометр, а для определения коэффициента диффузии — 10 двухмерный прибор.

В осмометре две камеры, разделяемые образцом, который можно поместить в обойму, снабжены жестко вмонтированными измерительными капиллярами> по одному Н3 каждую 15 камеру. В торце каждой цилиндрической камеры имеется штуцер для пробки с измерительным капилляром, которая может быть заменена на другую, снабженную вводом для подачи воды из сосуда, обеспечивающего гид- 20 ростатический напор.

Двухкамерные приборы не имеют выводов наружу и не снабжены измерительными капиллярами.

Известные приборы, кроме того, не снаб- 25 жены приспособлением для смены растворов в камерах в процессе опыта, а также приспособлением для термостатирования и не обеспечивают совместное действие процесса фильтрации, диффузии и осмоса и исследование их 30 взаимного влияния и не позволяют провести определение коэффициентов в каком-либо диапазоне температур и концентраций.

Предложенное устройство снабжено расположенными в нижней и верхней точках каждой торцевой стенки камер дополнительными штуцерами, а также трехходовыми кранами, сообщающими камеры со сливом и с сосудами с исследуемыми жпдкостямп. Камеры с образцом помещены в термостатную «оробку. выполненную с отверстиями, сооснымн со штуцерами камер. Такая конструкция позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения массопереноса в смешанных условиях.

На чертеже дана схема предложенного устройства.

Основной частью прибора является перфорированная обойма 1 с образцом, помещенная между двумя герметически свинченнымп цилиндрическими камерами 2, каждая из которых имеет по три штуцера 3, 4, 5, соосных с отверстиями а, б, в в стенке термостатной коробки 6. Нижний штуцер 5 имеет трехходовой кран 7, сообщающий камеры со сливным отверстием г и с сосудами 8 с исследуемыми жидкостями. Средние штуцеры соединены гибкими шлангами с измерительными капиллярами 9. Верхний штуцер 3 имеет кран 10 и

484446 выход в атмосферу. Измерительные капилляры снабжены кранами 11.

В термостатной коробке 6 циркулирует жидкость, поступающая из термостата. Это обеспечивает прогрев образца и испытуемых растворов, наполняющих камеры 2, до заданной температуры и позволяет определять параметры миграции при определенной температуре.

Заполнение камер исследуемыми жидкостями из сосудов производится при помощи соответствующего поворота трехходового крана 7 при открытом кране 10. После заполнения камер поступающей в них снизу жидкостью краны

10 перекрываются. Диффузия обеспечивается наполнением камер растворами разной концентрации, после чего все краны перекрываются. При этом создается градиент концентрации по обеим сторонам образца, заключенного в обойме 1, который вызывает диффузию.

Закрытие всех кранов исключает возможность возникновения конвективных потоков в порах образца. Количество продиффундировавших компонентов определяется в растворах, слитых из камер после прошествия времени диффузии. Слив растворов из камер осуществляется через сливное отверстие г при помощи соответствующего поворота трехходового крана 7 и при открытом кране 10.

Фильтрация обеспечивается заполнением обеих камер одним из растворов (или дистиллятом) и разновысоким положением осей измерительных капилляров. Краны 11 при исследовании фильтрации открыты. Объем профильтровавшейся воды регистрируется по передвижению менисков в измерительных капиллярах. Равенство расходов в обоих капиллярах указывает на герметичность и правильную работу прибора. Заполнение камер одинаковыми растворами исключает возникновение диффузии и осмотических потоков.

Осмос обеспечивается заполнением камер растворами разной концентрации и совмещением осей измерительных капилляров в одной горизонтальной плоскости при измерениях.

Процесс идет при открытых кранах 11. Заполнение камер растворами разной концентрации вызывает диффузию, обусловливающую возникновение осмотических потоков. Открытые краны 11 не препятствуют течению жидН костей, и осмотический расход регистрируется по передвижению мениска в капиллярах. Совмещение осей измерительных капилляров в одной горизонтальной плоскости исключает возможность возникновения гидростатическо15 го напора и фильтрации.

Совместное действие процессов диффузии, фильтрации и осмоса осуществляется после заполнения камер растворами разной концентрации при разновысоком положении осей из2О мерительных капилляров и при открытых кранах 11. При этом возникают одновременно градиенты концентрации и напора, вызывающие диффузию, осмос и фильтрацию. Учет взаимного влияния различных способов мас95 сопереноса осуществляется путем сравнения скоростей массопереноса в условиях «чистых» процессов с условиями смешанных процессов.

Предмет изобретения

35 Устройство для измерения параметров миграции текучей среды, содержащее две разделенные помещенным в обойме образцом камеры, каждая со штуцером на торцевой стенке, отлич ающееся тем, что, с целью

35 расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения массопереноса в смешанных условиях, оно снабжено расположенными в нижней и верхней точках каждой торцевой стенки камер дополнительными

40 штуцер ами.

484446

Составитель Н. Преображенская

Техред Т. Миронова

Редактор H. Коган

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова. 2

Заказ 3157/12 Изд. Ко 1796 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5