Способ создания градиента напора жидкости,фильтрующейся через проницаемую мембрану

 

сдаСОБ СОЗДАНИЯ ГРАДИЕНТА НАдаРА ЩЩКОСТИ, 4 ШЬТР5ТМ№ЙСЯ ЧЕРЕЗ ПРОНИЦАЕМУЮ МЕМБРАНУ, заключающийся в создании с одной стороны мембраны избыточного давления жидкости, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и упро«|ения способа, («ембрану размещают в герметичном сосуде, заполненном жидкостью, с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном ее плоскости, и создают давление жидкости, вршцая сосуд с заданной скоростью венсруг оси, па- . раллельной плоскости мембраны и расположенной вне сосуда. (Л с

4(5() 6 01 М 1 08

ГОСТЯМ О ЙИННЬЙ НОМИТЕТ СССР пе делаем ижжнлйний и отнятий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автсмноым сеицатиьствм и :; (21) 3о73572/2"-25 (22) 28.1Î.83 (М) 36.01(,85. Бвл. 1 16 (72) В.Я.Калачев и С.А.Лапицкий

{71) ИГУ им. И.В.Ломоносова (53) 542.Й (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 796741 ° кл. Q О1 К 15/08, 1978.

2 .Акройд Т. Лабораторные испытания грунтов. Научно-техническое издательство Министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог. РСФСР, И., 1959, с.141-151 (прототип). (5(() {57) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГРАДИЕНТА

НАПОРА ЖИДКОСТИ, ФИЛЬТРУЮЩЕЙСЯ ЧЕРЕЗ

ПРОНИЦАЕИУЮ МЕМБРАНУ, заключающийся в создании с одной стороны мембраны избыточного давления хидкости, о т л н ч а в шийся тем, что, с целью расюирення области применения н упрощения способа, мембрану размещают в герметичном сосуде, заполненном жидквстьв, с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном ее плоскости, н создают давление зидкости, вращая сосуд с заданной скоростью вокруг оси, па-, раллельной плоскости мембраны и располоиенной вне сосуда.

1 11ЗЗ2

Изобретение относится к исследо-. ванию проницаемости материалов, например горных пород, к способам создания градиента напора фильтрующихся через проницаемую мембрану 5 жидкостей и может быть использовано прн определении открытой пористости нефтеносных коллекторов, водопроницаемости глинистых грунтов, для рассчета притока воды в строительные котлованы и т.д.

Известен адгезионный способ создания градиента напора (!) .

Недостатками данного способа являютсн ограниченность величины 15 градиента напора, обусловленная неболыиими значениями адгезии глинистых грунтов; невозможность создания градиента напора по адгезионному способу для грубодисперсных материа- И лов, например песчаных грунтов.

Наиболее близким по технической

?2 в герметичном сосуде, заполненном жидкостью, с воэможностью перемеще" ния в направлении, перпендикулярном ее плоскости, и создают давление жидкости, вращая сосуд с заданной скоростью вокруг оси, параллельной плоскости мембраны и расположенной вне сосуда.

Способ осуществляют следующим образом, Внутрь сосуда помещают проницаемую мембрану, например образец горной породы, с возможностью перемещения за счет скольжения, перпендикулярно плоскости мембраны.

Оставшуюся свободную часть сосуда нацело заполняют фильтруемой жидкостью и сосуд герметиэируют.

Сосуд вращают вокруг оси, расположенной вне его, причем ось вращения параллельна плоскости мембраны. сущности к предлагаемому является способ создания градиента напора жидкости, фильтрующейся через проницаемую мембрану, заключающийся в создании с одной стороны мембраны избыточного давления жидкости. Избыточное давление создают за счет столба фильтрующейся жидкости, дос- 30 тигающего порой нескольких метров (2).

Недостатками этого способа явля.ются невозможность поддержания постоянного градиента напора при определении водопроницаемости тонкодис35 персных материалов; сложность реализации способа для создания при необходимости больших величин градиента напора, например, несколько сотен и тысяч (такие градиенты могут возник40 нуть, например, в основании бетонной арочной плотины); трудность создания строго фиксированного в течение всего времени эксперимента градиента напора.

Цель изобретения - расширение воэможностей и упрощение способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу создания градиента напора жидкости, фильтрующейся через проницаемую мембрану, заключающемуся в создании с одной стороны мембраны избыточного давления жидкости, мембрану размещают

200 об/мин; F 0,2 и 660 об/мин; Г = 2 к

П 2000 об/мин . 20 т.е. величину градиента фильтрации можно варьировать в диапазоне неЗадают необходимую частоту вращения, при этом под действием центробежной силы проницаемая мембрана, перемещаясь внутри сосуда в фильтруемой жидкости, создает в ней строго фиксируемый градиент напора.

При необходимости изменяют частоту вращения и получают требующуюся для данной мембраны величину градиента напора.

Пример.

Предлагаемый способ создания градиента напора проверяется на центрифуге марки ЦВР-1 с приставкой для регулирования числа оборотов. В сосуд помещают проницаемую мембрану массой 0,5 кг и в дальнюю от оси вращения часть сосуда - датчик давления. Длина пути фильтрации составляет 2 см при величине поперечного сечения в 40 см и в радиусе вращения 10 см. Задается разная скорость вращения, и датчик фиксирует разную величину центробежной силы, что соответствует разным значениям градиента напора. !

При (n) 100 об/мин центробежная сила (F) составляет 0 1 кг/см, а

2 градиент напора 3 50. кг/см; 3 1001 ,/,м ; - 1000; кг/см ;:3 10000, скольких десятичных порядков в зависимости от фильтрационного сопро3 1153272 4 тивления мембран. При этом мембрана Предлагаемый способ позволяет своих фильтрационных свойств не из- получить строго фиксированный в меняет, поскольку центробежная сила процессе опыта градиент напора. действует ина каждый элемент мембраны Кроме того, создается практическая что значительнокомпенсирует JI0TH5B0» неограниченность величин градиента щее действие градиента напора (это свои- напора для данной испытуемой мембраство отсутствует в прототипе ) . ,ны.

Составитель А.spgBKQ едактор E.Êîï÷à Техред М.Пароцай Корректор H.

Заказ 2499/37 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4