Strømningsforhold

Strømningsforhold samt flow ved trykniveauvariationer gennem den sandfyldte rendes tre lag er fastlagt, og benyttet ved kalibrering af de to modeller. Flowet gennem renden ved forskellige trykniveauer er målt ved forsøg. Strømningsforholdene gennem de tre lag er dels vurderet rent visuelt ved at at sende printerblæk gennem den sandfyldte rende og dels ud fra målinger af stofkoncentrationen, målt som en ledningsevne i udløbskamret.

Trykniveau og flow

Flowet ud af den sandfyldte rende er ved opsætning af modellerne benyttet som kalibrerings- og valideringsmål. For at fastlægge flowet ved forskellige trykniveauer, er der udført forsøg ved tre forskellige trykniveauer. Her er trykniveauet i udløbskamret indstillet til tre forskellige værdier, hvorefter trykniveauerne inde i den sandfyldte rende samt flowet ud af renden er registreret. Ved hvert trykniveausmåling forløber forsøget sig over minimum tre døgn, for at sikre, at situationen er stationær. I nedenstående tabel er de observerede trykniveauer og flow vist.

I nedenstående figur er flowet ud af renden optegnet som funktion af trykniveauet i udløbskamret for de tre situationer.

Det ses af figuren, at der er en lineær sammenhæng mellem flow ud af renden og trykniveauet i udløbskamret.

Trykniveauerne inde i renden er benyttet ved opsætning af modellerne. Trykniveauet i stigrør 1 og 6 er benyttet som hhv. øvre og nedre randbetingelse, og trykniveauerne i de øvrige stigrør er sammen med flowet ud af den sandfyldte rende benyttet som kalibreringsmål.

I nedenstående figurer er trykniveauerne i stigrørene inde i renden optegnet for de tre trykniveausituationer.

Figur 7 Grafisk afbildning af trykniveauerne i de seks stigrør ved trykniveausituation a.

Figur 8 Grafisk afbildning af trykniveauerne i de seks stigrør ved trykniveausituation b.

Figur 9 Grafisk afbildning af trykniveauerne i de seks stigrør ved trykniveausituation c.

Af ovenstående figurer ses, at der på langs af det øverste lag, grus laget, er en meget lille gradient i alle tre trykniveausituationer. I det nederste lag, sandlaget, er der på langs af laget en gradient mellem stigrør 4 og 6. Det ses desuden, at trykgradienten fra det øverste til det nederste lag er meget lille ved øvre rand, mens den er størst ved nedre rand. Det forventes derfor, at strømningen i den første halvdel af renden fra øvre rand hovedsageligt er langsgående, mens den i den sidste halvdel af renden mod nedre rand i højere grad foregår på tværs af lagene.   

Sporstofforsøg med printerblæk

Forsøget med printerblæk er udført ved stationært flow med en opløsning af 0,5 l printerblæk og 50 l hanevand. Opløsning er pumpet ind i indløbskamret, hvorfra det kan løbe ind i kassen (Forsøgsopstilling). For at opnå samme koncentration i indløbskammeret,  som der er indpumpet, og dermed undgå en fortynding, er der tilsat en opløsning af printerblæk ved forsøgets start. Efter blækopløsningen er pumpet igennem, er der igen tilsat hanevand. Dette giver en usikkerhed, idet der sker en fortynding ved opblanding med vandet i indløbskamret, når der tilsættes hanevand. I udløbskammeret er koncentrationen målt, som en ledningsevne, med logger hvert femte minut.

Der er taget et billede af renden hvert 10. minut for visuelt at vurdere strømningsforløbet. Forsøget er startet kl. 9.05, hvor blækopløsningen er tilsat, og kl. 12.40. er der skiftet til hanevand, hvorefter der fortsat er logget udløbskoncentration i to dage.

Resultatet af den målte koncentration er ikke fundet brugbar, da ledningsevnen for blækopløsningen ikke var høj nok til at give udsving. Derfor er der kun set på det visuelle resultat af forsøget, som ses nedenfor ved at trykke på Start-Stop.

 af 

Det er ved forsøget set, at strømningen i det øverste lag hovedsageligt foregår på langs af laget, mens den i den sidste tredjedel af renden trænger ned gennem det midterste lag og ned til det nederste og dermed udløbet. Dette stemmer også overens med de observerede trykniveauer, hvor den største gradient fra det øverste til det nederste lag ses ved nedre rand. I det midterste lag ses strømningen at foregå meget langsomt på tværs af laget, mens der igen i det nederste lag hovedsageligt er en langsgående bevægelse.