Filtermodstande

I forsøgsopstillingen er der flere filtre, som er vist på figur II.4.1, som tillader vandet i at passere, men ikke sandet. Disse filtre yder en modstand når vandet strømmer igennem, hvilket resulterer i et tryktab. Dette tab er interessant at bestemme for enten, at kunne negligere tabet eller for at kunne indbygge det i strømningsmodellen hvis tabet viser sig at have væsentlig betydning for kalibreringen af modellen.

Teoretisk grundlag

Filtertabet beregnes ud fra Darcys lov, og er vist i ligning II.4.1, hvor tryktabet regnes som et enkeltab.

Siderne

I enderne af forsøgsopstillingen er der to rum, hvor vandet har adgang til gennem filtre. Tryktabet over venstre og højre side benævnes hhv. C1 og C2. Da filtrene er ens i opbygning antages det, at C1 og C2 er ens. Der vil dog være forskel på det gennemstrømmede areal af de to filtre pga. deres forskellige placering.

Tryktabet for højre side, C2, som er vist på figur II.4.2, er bestemt før kassen til forsøgsopstillingen blev fyldt med sand. Ved at pumpe den maksimalt mulige vandføring ind i rum B, forsøges der at skabe et så stort tab over filteret som muligt. Efter der er nået en stationær tilstand aflæses forskellen på vandspejlenes beliggenhed over filteret og vandføringen måles.

Vandløb

Ligesom filtrene i enderne af forsøgsopstillingen, skaber filteret, som omkranser vandløbet, et tab, C3. Vandløbsfilteret består af en bukket metalplade fyldt med huller, som vist på figur II.4.3. Derpå er der limet et stykke filterdug, for at forhindre sandet i at komme ind i vandløbet. Der blev udført to forsøg for at bestemme tabet, begge foregik før filteret blev placeret i forsøgsopstillingen.

Forsøg 1 foregik ved at filteret blev placeret inde i kassen til forsøgsopstillingen og sat fast med silikone. Efter et par timer, blev der fyldt vand i den ellers tomme kasse indtil bunden af filteret var dækket. Herefter blev der med den maksimalt mulige vandføring pumpet vand ind i filteret indtil en stationær tilstand opstod, som vist på figur II.4.4. Forskellen på vandspejlets beliggenhed blev noteret og vandføringen målt.

Forsøg 2 blev lavet da der opstod tvivl om resultatet fra forsøg 1. Forsøg 2 foregik på samme måde som forsøg 1, blot var enderne stoppet til med plexi glas, hvor silikonen fik 24 timer til at tørre. Selve forsøget foregik i en stor balje, som vist på figur II.4.4, hvor der igen blev pumpet vand ind i filteret.

Resultat

Resultaterne fra de tre forsøg er vist i tabel II.4.1, hvor også de beregnede filtertab er angivet.
Som det ses af tabellen, er tabenes størrelse af mindre betydning, specielt ved de meget lavere hastigheder som vandføringen igennem 'sandkassen' kommer til at foregå ved. Det filtertab, som kan vise sig at have den største betydning, er C1. I en stationær forsøgssituation kommer der til at løbe lige meget vand igennem filter A og B, men ikke nødvendigvis igennem det samme areal. Da filter A er placeret i øverste del af forsøgsopstillingen, vil det sjældent ske at hele filterets areal vil blive udnyttet, mens filter B altid vil være fuldstændigt vandmættet. Dette betyder at C1 vil ændre sig i takt med vandspejlets beliggenhed.

[ Til toppen ]
[ Forrige | Næste ]