рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Вид работы: Конспекты Лекций
/
Определения, термины и закономерности

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Определения, термины и закономерности

Определения, термины и закономерности - Конспект Лекций, раздел Философия, МЕХАНИКА Фильтрацией Называется Движение Жидкости Или Газа В Пористой ...

Фильтрацией называется движение жидкости или газа в пористой среде. Под средой подразумевается твёрдая фаза.

Большинство сред являются пoристыми: грунты, бетон, кирпич и т.д. Но не в каждой пористой среде происходит фильтрация. Движение жидкости или газа происходит только по сообщающимся между собой порам (не замкнутым). Кроме того, размер пор должен быть достаточным для пропуска жидкости или газа. Среды с такими порами называются фильтрующими или проницаемыми. Примерами фильтрующих сред могут служить некоторые грунты (пески, сyпеси, суглuнки), строительные материалы (щебень, пористый бетон, кирпичная кладка). Проницаемость пористой среды определяется опытным путём.

Водоупором называют грунт, практически не пропускающий воду. Глины часто являются водоупорными, так как поры в них замкнутые и малого размера. Непроницаемый же строительный материал принято именовать гидроизоляционным (а не водоупорным). Так, в качестве гидроизоляции используют цементный раствор, различные битумные мастики, толь, рубероид.

Теория фильтрации применительно к водоснабжению и строительству рассматривает закономерности фильтрации воды с целью проведения количественных расчётов:

— притока подземных вод к водозаборным сооружениям (скважинам, колодцам и т.д.);

— работы фильтров на станции водоподготовки при приготовлении питьевой воды;

— при прогнозах подтопления подземными водами территорий застройки;

— при выборе систем строительного водопонижения для котлованов, траншей или подземных проходок в водонасыщенных грунтах;

— при проектировании дренажных систем (дренажeй), понижающих уровень грунтовых вод (УГВ) для защиты подземных сооружений и помещений зданий от подтопления.

Термины теории фильтрации во многом совпадают с гидравлическими. Движение жидкости при фильтрации принято рассматривать как сплошной поток, будто бы твёрдых частиц пористой среды нет. Поэтому фильтрационные потоки формально имеют сходство с потоками в трубах и каналах.

Перечислим элементы фильтрационных потоков (термины).

Свободная поверхность — это граница раздела между полностью водонасыщенной пористой средой и осушенной её частью (рис. 17). На этой границе давление равно атмосферному p_атм . Особенностью является то, что над свободной поверхностью в пористой среде имеется капиллярная зона высотой h_к , которая не полностью водонасыщена, но где часть влаги удерживается капиллярными силами пор.

Все фильтрационные потоки делятся на:

— напорные (без свободной поверхности);

— безнапорные (со свободной поверхостью).

Примерами напорных фильтрационных потоков могут служить артезианские подземные воды, которые при бурении скважин дают фонтан. Примером безнапорных потоков является грунтовые воды, просачивающиеся в котлованы и траншеи, что рассмотрено ниже.

Определения линии тока, площади живого сечения потока w (м2) и фильтрационного расхода Q (м3/сут) можно использовать гидравлические (см. гидродинамику, с. 13). Но в отношении w нужно учитывать, что это площадь вся — и пор, и твёрдой фазы, так как в теории фильтрации принято считать поток сплошным (условие сплошности).

Движение потока при фильтрации всегда происходит под влиянием разности напоров DH (м), от большего напора к меньшему.

Фильтрационный напор H (м) находится формально как гидростатический:

так как в нём обычно не учитывается скоростная составляющая напора hv(см. гидродинамический напор, с. 15) из-за малых скоростей движения жидкости по порам. В грунтовых водах напор в метрах по высоте может отсчитываться от водоупора, если поверхность последнего можно принять за горизонтальную плоскость (рис. 18), но может также приниматься как абсолютная геодезическая отметка свободной поверхности потока (см. с. 12).

Фильтрационный поток по ходу движения всегда теряет напор из-за внутреннего трения жидкости. Отношение потерь напора DH (м) к длине пути фильтрации l (м) называется пьезометрическим уклоном или градиентом напора (величина безразмерная).

I = DH / l .

Скоростью фильтрации v_ф (м/сут) называется отношение фильтрационного расхода Q (м3/сут) к площади живого сечения потока w (м2):

v_ф = Q/w .

Теперь, имея вышеперечисленные термины теории фильтрации, приведём её основной закон.

Закон Дарсu (основной закон фильтрации) связывает скорость фильтрации v_ф (м/сут) с коэффициентом фильтрации пористой среды k_ф (м/сут), разностью напоров (потерями напора) DH (м) и длиной пути фильтрации l так:

Фильтрационные характеристики пористых сред определяются опытным путём. Некоторые из них приведены в таблице.

Коэффициент фильтрации k_ф характеризует проницаемость пористой среды. Коэффициент водоотдачи m_в (величина безразмерная) показывает, сколько воды может отдать при осушении грунт в долях единицы его объёма.

Пористая среда	Коэффициент фильтрации k_ф, м/сут	Коэффициент водоотдачи m_в
Водоупорные глины, плотный бетон	Менее 0,01	Менее 0,05
Суглuнки	0,01 — 0,5	0,05 — 0,1
Сyпеси	0,5 — 2	0,1 — 0,2
Пески	2 — 50	0,2 — 0,25

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МЕХАНИКА

МЕХАНИКА... ЖИДКОСТИ И ГАЗА... Конспекты лекций СОДЕРЖАНИЕ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Определения, термины и закономерности

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Что такое механика жидкости и газа
Механика жидкости и газа (МЖГ) — это наука, изучающая закономерности покоя и движения жидкостей и газов. Студенты ПГС, ГСХ, ПСК изучают прикладную МЖГ, то есть те её закономерности, которые имеют п

Как пользоваться конспектами лекций
Прежде всего надо просмотреть их целиком, а затем внимательно прочитать от начала до конца. В конце книги имеются вспомогательные разделы: — буквенные обозначения с предметным указателем

Основное уравнение гидростатики
Основное уравнение гидростатики гласит, что полное давление в жидкости p равно сумме внешнего давления на жидкость poи давления веса столба жидкости pж, то есть

Приборы для измерения давления
Давление в жидкости измеряется приборами: ¾ пьезометрами, ¾ манометрами, ¾ вакуумметрами. Пьезометры и манометры измеряют избыточное (маноме

Эпюры давления жидкости
Эпюра давления жидкости ¾ это графическое изображение распределения давления жидкости по твёрдой поверхности, соприкасающейся с ней. Примеры эпюр для плоских и криволиней

Законы Архимеда и Паскаля
Практическое значение имеют два закона гидростатики: Архимеда и Паскаля. Закон Архимеда о подъёмной (архимедовой) силе Fn , действующей на погружённое в жидкость тело,

Гидростатический напор
Гидростатический напор H — это энергетическая характеристика покоящейся жидкости. Напор измеряется в метрах по высоте (вертикали). Гидростатический напор H

Уравнение неразрывности потока
Уравнение неразрывности потока отражает закон сохранения массы: количество втекающей жидкости равно количеству вытекающей. Например, на рис. 8 расходы во входном и выходном сечениях

Гидродинамический напор
Гидродинамический напор H (м) — это энергетическая характеристика движущейся жидкости. Понятие гидродинамического напора в гидравлике имеет фундаментальное значение. Гидродинамиче

Уравнение Бернулли для жидкости
Рассмотрим поток жидкости, проходящий по трубопроводу переменного сечения (рис. 10). В первом сечении гидродинамический напор пусть равен H1. По ходу движения по

Разность напоров и потери напора
Различие в применении терминов «разность напоров» и «потери напора» с одним и тем же обозначением DH поясним на примерах. Движение жидкости происходит только

Связь давления и скорости в потоке
Связь давления и скорости в потоке жидкости — обратная: если в каком-то месте потока скорость увеличивается, то давление здесь малo, и, наоборот, там, где скорости невелики, давлени

Режимы движения жидкости
При проведении гидравлического расчёта в первую очередь нужно выяснять: какой режим движения будет наблюдаться у данного потока? Режимы движения всех потоков (напорных и бе

Расчёт напорных потоков
Расчёт напорных потоков сводится к нахождению неизвестных расходов q , скоростей v или потерь напора (разности напоров) DH. Для трубопроводов определяются их внутренни

Расчёт безнапорных потоков
Расчёт безнапорных потоков состоит в решении совместной задачи о пропуске расхода q при допустимых скоростях потока v и геометрических уклонах iгеом днища труб, каналов

Фильтрационные расчёты
В строительной практике большинство фильтрационных расчётов связано с определением водопритока грунтовых вод Q (м3/сут) в траншеи и котлованы, с целью заблаговременно

Плотность
Плотность газа r ( кг/м3)в зависимости от давления и температуры можно определить по формуле Клапейрoна

Приборы для измерения давления
Для измерения величины статического давления pст могут применяться следующие приборы: —барометры (измеряют атмосферное давление); —манометры (изм

Приведённое статическое давление
Статическое давление pст не выражает условия равновесия (покоя) газа. Например, газ покоится, но по высоте в разных его точках величина pст разн

Приведённое полное давление
В любой точке движущегося газа действует полное давление pп = pст + pд , где pст — статическое давление (

Уравнение Бернулли для газа
Рассмотрим поток газа, проходящий по трубопроводу переменного сечения (рис. 27). В первом сечении приведённое полное давление равно pпр.п1. При прохождении по

Разность давлений и потери давления
Особенности терминов «разность давлений» и «потери давления» поясним на примерах. Движение газа происходит только при наличии разности приведённых полных д

Режимы движения газа
При проведении аэродинамического расчёта в первую очередь нужно выяснить, какой режим движения будет наблюдаться у данного потока газа. Режимы движения газовых потоков дел

Аэродинамика инженерных сетей
Инженерные сети вентиляции и отопления зданий рассчитываются по законам аэродинамики. При этом используется уравнение Бернулли для газа (см. с. 42), в котором фигурируют давления, а

Расчёт систем с естественной тягой
Работа печных труб и вентиляционных систем зданий, удаляющих дым и несвежий воздух из помещений, основана на естественной тяге Dpе — разности приведённых по

Расчёт систем с естественной циркуляцией
На рис. 29 схематично изображена система водяного отопления — это типичная система с естественной циркуляцией. Стрелками показан круговорот воды. За счёт чего же она «крутится»?

Архитектурно-строительная аэродинамика
При возведении зданий строители сталкиваются с воздействием ветра — с так называемыми ветровыми нагрузками. Потоки воздуха обтекают здания, сооружения, строительные механизмы (краны

Фильтрация газа
Фильтрация газа, то есть его движение через пористые среды, в области строительства имеет особое значение для ограждающих конструкций зданий: стен, покрытий. Зимой холодн

С предметным указателем
r - плотность, кг/м3 (с. 6, 34, 54) m - масса, кг (

Справочные данные
ПЛОТНОСТЬ r И ВЯЗКОСТЬ n ВОДЫ t, °C +10 +20 +30

Алфавитно-предметный указатель
Аэродинамика 34 Ламинарный режим 19 Линия напорная 18 Вакуум 9