Устройство для измерения параметров миграции текучей среды

аявки К с присое Приорит нием Государственный комитет Совета Министров СССР,082 (088.8) публиковано 15.09.75, Бюллетень Лв 3 ата опубликования описания 26.12.75 по делам изобретений и вткрытий2) Авторы изобретения И. А. Брилинг и А. Н, Бри 71) Заявитель осковский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. М. В. Ломоносова54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИГРТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ д д 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, аля определения коэффициента диффузии - вухмерный прибор.В осмометре две камеры, разделяемые образцом, который можно поместить в обойму, снабжены жестко вмонтированными измерительными капиллярами, по одному на каждую 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 гидростатический напор.Двухкамерные приборы не имеют выводов наружу и не снабжены измерительными капиллярами.Известные приборы, кроме того, не снабжены 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 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 трехходовымн кранами, сообщающими камеры со сливом и с сосудами с исследуемыми жпдкостямн. 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 б. 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 ивыход 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 камеррастворами 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 жид- Н костей, и осмотический расход регистрируетсяпо передвижению мениска в капиллярах, Совмещение осей измерительных капилляров в одной горизонтальной плоскости исключает возможность возникновения гидростатическо го напора и фильтрации.Совместное действие процессов диффузии,фильтрации и осмоса осуществляется после заполнения камер растворами разной концен.трации при разновысоком положении осей из 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 мас сопереноса осуществляется путем сравненияскоростей массопереноса в условиях чистых процессов с условиями смешанных процессов.Предмет изобретения 30 Устройство для измерения параметров миграции текучей среды, содержащее две разделенные помещенным в обойме образцом камеры, каждая со штуцером на торцевой стенке, отличающееся тем, что, с целью 35 расширения функциональных возможностейустройства 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 Н. Коган Корректор О. Тюрина Типография, пр. Сапунова. 2 Заказ 3157/12 Изд, Уо 1796 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьтт" Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5