① 为什么要分常水头实验和变水头实验
实验采用电化学渗透方法测定氢在车轮钢中的扩散行为,实验装置示意如图5.3。
试样加在两电解槽中间,用螺钉固定。试样两边是两个互不相通的电解槽,电解槽A为充氢槽,和它相接触的样品表面叫充氢面。
② 试验结果及分析
3.2.2.1 非饱和砂的土水特征曲线试验分析
应力相关的土水特征曲线是指在一定应力状态下非饱和土的基质吸力(土壤内部的孔隙气压力和孔隙水压力的差值)与含水量之间的曲线关系。应力相关的土水特征曲线是非饱和土的一个重要基本性质,表征土体在一定应力状态、不同吸力下的持水能力。本研究首先通过SWCC装置获得毛乌素沙漠风积砂在不同密度状态下较为完整的脱湿和吸湿土水特征曲线,然后研究了不同密度条件下土水特征曲线的滞回特性及其变化趋势。
图3.11是实验测试装置的三个主要的组成部分。
本试验研究首先进行减湿试验,然后进行增湿试验。由于砂土相关试验研究较少,制样与试验中存在较多问题。一方面,本次试验制作的饱和细砂在减湿试验时测量管冒气导致试验失败,通过反复尝试,发现是由于基质吸力试验中,常常采用的抽气饱和法制样时细砂中粘粒导致的水包气影响所致,当采用9.8%的含水量制湿样进行减湿试验时获得成功(图3.12);另一方面,由于封闭气泡影响,增湿平衡时间仍较长,故实际试验亦未达到较高的饱和度(图3.13)。
图3.11 试验测试装置
图3.12 制样
图3.13 试验测试
当土体密实状态不同时,土中孔隙的体积也不同,这会导致这些孔隙对应的有效孔径发生改变。由于非饱和土分为水连通、双开敞、气连通三种状态,因此,土样的湿度会对土水特征曲线的形状产生较大影响。为了便于分析这一影响,图3.14~图3.16中给出了普通自然坐标的表达。
图3.14 1.53g/cm3密度状态下脱湿和吸湿土水特征曲线
图3.15 1.60g/cm3密度状态下脱湿和吸湿土水特征曲线
从图3.14可以看出,在相同的干密度下基质吸力对含水率的变化比较敏感,随着含水率的增加基质吸力呈现出急剧减小的趋势。一方面,增湿曲线位于减湿曲线下部;另一方面,水连通气封闭状态的土样湿度较大使得基质吸力较小段的土水特征曲线的形状较陡;双开敞状态的土样湿度使得土水特征曲线的形状变化较大,曲线的梯度变化剧烈;水封闭气连通状态的土样湿度很小使得土水特征曲线的形状接近水平,变化较缓,图3.15和图3.16中亦有类似的规律。
对比分析图3.14、图3.15和图3.16可知,土体密度越大导致孔隙相应减小从而使得孔隙对应的有效孔径减小;基质吸力在含水率较高时对密度状态的变化不敏感,而在含水率较低时对密度状态的变化比较敏感。
因此,毛乌素沙漠风积砂密度与增减湿滞回圈之间的变化规律为:当土体密度发生改变时,SWCC曲线上的各点将会上下运动,从而滞回圈也有所变化。
3.2.2.2 饱和砂的渗透系数试验分析
为了方便相关数值计算,测定了毛乌素沙漠风积砂的渗透性,通过常水头渗透试验结果,分析了渗透系数与密度关系,如图3.17所示。研究表明:渗透系数随着毛乌素沙漠风积砂密度的增大而减小,通过拟合得出了渗透系数与密度的关系曲线,为有限元数值模拟计算提供了相关计算参数。
图3.16 1.70g/cm3密度状态下脱湿和吸湿土水特征曲线
图3.17 不同密度下饱和土渗透系数曲线
③ 某中学有一栋实验楼,实验楼平面图和正立面图所示,为层次不同的建筑物,求其建
( 1 )以教学楼为原点建立平面直角坐标系,则实验楼的版位置是 (-100 100)_ 。 ……权………………………………… 3 分 ( 2 )实验楼在教学楼的西北方向 141.4m 处。……………………… 6 分
④ 如图是水的电解实验装置图.(1)该实验中,与两个电极相连的a、b两支玻璃管中产生的气体分别是______和_
| (1)电解水时,与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,能使带火星版的木条复燃,是权氧气;与电源负极相连的试管内的气体体积多,能燃烧,是氢气;则与两个电极相连的a、b两支玻璃管中产生的气体分别是氢气、氧气,且两者的体积之比大约是2:1. (2)电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,该实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的. (3)A、工业用水重复使用是节约水资源的具体体现,有利于保护水资源,故选项不符合题意. B、大量使用农药和化肥,会造成水体的污染,不利于保护水资源,故选项符合题意. C、加强城市污水处理系统的建设,可以减少水体污染,有利于保护水资源,故选项不符合题意. D、用喷灌方法给农作物浇水是节约水资源的具体体现,有利于保护水资源,故选项不符合题意. 故选B. 故答案为:(1)氢气;氧气;2:1;(2)氢元素和氧元素;(3)B. |
⑤ 实验装置图在电脑上怎么画
用一些工具软件能画出你要的形状,调整距离等工作也会耗费大量时间(我深有回体会),不如扫描后当答作插图,自己动手也比较容易达到满意的标准。
绘图工具,大众化一点的就是office里面VISIO,功能全,不过对一些专业的图支持不算很好。其他的,工业设计用的最多的就是CAD了,不过免费的功能都很很少,最多拿来画画房屋平面图就不错了,而且用盗版的要被查的,其中专业制图较多的有AutoCAD、SolidWorks
下载一个 chemdraw 软件,这个是专门针对一些化学装置图和复杂的化学结构式的,使用也非常简单 。
⑥ 如图是水的电解实验装置图. (1)该实验中,与两个电极相连的a、b两支玻璃管中产生的气体分别是
| (1)氢气;氧抄气;2:袭1;(2)氢元素和氧元素;(3)B.
⑦ 实验二 达西渗透实验 1.实验目的 1)通过稳定流条件下的渗透实验,进一步加深理解线性渗透定律———达西定律。 2)加深理解渗透流速(v)、水力坡度(I)、渗透系数(K)之间的关系,并熟悉实验室测定渗透系数(K)的方法。 2.实验内容 1)了解达西渗透实验装置(图B-2、图B-3)。 2)验证达西渗透定律。 3)测定不同试样的渗透系数。 3.实验原理 在岩石空隙中,由于水头差的作用,水将沿着岩石的空隙运动。由于空隙的大小不同,水在其中运动的规律也不相同。实践证明,在自然界绝大多数情况下,地下水在岩石空隙中的运动服从线性渗透定律: 图B-2 达西仪装置图(底部进水) 水文地质学概论 式中:Q为渗透流量,m3/d或cm3/s;K为渗透系数,m/d或cm/s;ω为过水断面面积,m2或cm2;Δh为上、下游过水断面的水头差,m或cm;L为渗透途径的长度,m或cm;I为水力坡度(或称水力梯度), ;v为渗透流速,m/d或cm/s。 利用该实验可验证达西线性渗透定律:Q=KωI或v=KI。其主要内容为:流量(Q)(或v)与水力坡度(I)的一次方成正比。在实验时多次调整水力坡度(改变水头),看其流量(Q)(或v)的变化是否与水力坡度一次方成正比关系。 实验时,可直接测定流量(Q)、过水断面面积(ω)和水力坡度(I),从而可求出渗透系数(K)值 室内测定渗透系数,主要采用达西仪。其实验方法有两种:①达西仪由底部供水,出水口在上部(图B-2)。实验过程中,低水头固定,调节高水头;②达西仪是由顶部供水,水流经砂柱,由下端流出(图B-3)。实验过程中,高水头固定,调节低水头,即调节排水口的高低位置。由底部供水的优点是容易排出试样中的气泡,缺点是试样易被冲动。由顶部供水的优缺点与前一种正好相反。本实训以顶部供水的达西仪为例进行介绍。 4.实验仪器及用品 1)达西仪(图B-3)。 2)量筒(500mL)1个。 3)秒表。 图B-3 达西仪装置图(顶部进水)(编号说明见图B-2) 4)捣棒。 5)试样:①砾石(粒径5~10mm);②砂(粒径0.6~0.9mm);③砂砾混合(①与②混合)样。 5.实验步骤 (1)实验前的准备工作 1)测量:分别测量金属圆筒的内径(d),根据 计算出过水断面面积(ω)和各测压管的间距或渗透途径(L),将所得ω、L数据填入表B-2中。 2)装样:先在金属圆筒底部金属网上装2~3cm厚的小砂石(防止细粒试样被水冲走),再将欲实验的试样分层装入金属圆筒中,每层3~6cm厚,捣实,使其尽量接近天然状态的结构,然后自上而下进行注水(排水管2和水源5连接),使砂逐渐饱和,但水不能超出试样层面,待饱和后,停止注水。如此继续分层装入试样并饱和,直至试样高出上测压管孔3~4cm为止,在试样上再装厚3~4cm小砾石作缓冲层,防止冲动试样。 3)调试仪器:在每次试验前,先给试样注水,使试样全部饱水(此时溢水管7有水流出)待渗流稳定后,停止注水。然后检查3个测压管中水面与金属圆筒溢水面是否保持水平,如水平,说明管内无气泡,可做实验。如不水平,说明管内有气泡,需排出。排气泡的方法是用吸耳球对准水头偏高的测压管缓慢吸水,使管内气泡和水流一起排出。用该方法使3个测压管中水面水平,此时仪器方可进行实验。 以上工作也可由实验室教师在实验课前完成。 (2)正式进行实验 1)测定水头:把水源5与排水管2分开,将排水管2放在一定高度上,打开水源5使金属圆管内产生水头差,水在试验中从上往下渗透,并经排水口流出,此时溢水管7要有水溢出(保持常水头)。当3个测压管水头稳定后,测得各测压管的水头,并计算出相邻两测压管水头差,填入表B-2中。 2)测定流量:在进行上述步骤的同时,利用秒表和量筒测量时间(t)内排水管流出的水体积,及时计算流量(Q)。连续两次,使流量的相对误差小于5%(相对误差(δ)= ,Q1、Q2分别为两次实验流量值,取平均值填入表B-2中。 表B-2 达西渗流实验报告表 3)按由高到低或由低到高的顺序,依次调节排水管口的高度位置,改变Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个测压管的水头管读数。重复步骤1和2,做2~4次,即完成3~5次实验,取得3~5组实验数据。 实验过程中注意:①实验过程中要及时排除气泡,并保持常水头;②为准确绘制v-I曲线,要求测点分布均匀,即流量(水头差)的变化要控制适度。 (3)资料整理 依据以上实验数据,按达西公式计算出渗透系数值,并求出其平均值,填入表B-2中。 6.实验成果 1)提交实验报告(表B-2)。 2)抄录其他小组另外两种不同试样的实验数据(有时间时,可自己动手做)。在同一坐标系内,以v(渗透流速)为纵坐标,I(水力坡度)为横坐标,绘出3种试样的v-I曲线,验证达西定律。 复习思考题 1.当试样中水未流动时,3个测压管的水头与溢水口水面保持在同一高度,为什么? 2.为什么要在测压管水头稳定后再测定流量? 3.三种试样的v-I曲线是否符合达西定律?试分析其原因。 4.比较不同试样的渗透系数(K)值,分析影响K值的因素? 5.在实验过程中为什么要保持常水头? 6.将达西仪平放或斜放进行实验时,其实验结果是否相同?为什么? ⑧ 如图所示,是探究水的沸腾的实验装置 (1)温度计的温度值为90℃+9℃=99℃. ⑨ 某建筑物的基础图如下 内墙净长线,6M减掉一砖墙厚240,大放脚,工作面 与某常水头实验装置建图相关的资料
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