Аэродинамическая установка, используемая на кафедре эрозии почв факультета почвоведения МГУ (рис. 5.3), состоит из рабочей части закрытого типа (1), воздуховодов (6), вентилятора (9), циклона-пылеуловителя (7) и выключателя (11) мотора вентилятора. Направление движения воздушного потока в установке показано стрелками. Воздушный поток взаимодействует с образцом почвы (2), расположенным в рабочей камере. При этом, если скорость его достаточна, происходит отрыв отдельных частиц почвы. Оторванные от поверхности частички подхватываются потоком и уносятся по воздуховоду в циклон (7). В циклоне воздух движется по спирали с большей скоростью. При этом частички почвы, влекомые потоком, испытывают действие центробежной силы. Под действием этой силы они отжимаются к стенкам циклона. Кроме того, на них действует сила тяжести, направленная вертикально вниз. В результате частички почвы движутся в циклоне по спирали вблизи его стенок и накапливаются в поддоне (8), откуда их извлекают и взвешивают с точностью до 0,001 г. Поток, очищенный от частиц почвы, по воздуховодам попадает в вентилятор, а оттуда через систему воздуховодов и входную камеру (5) - снова в рабочую камеру. Таким образом, воздушный поток циркулирует в установке. Воздушный поток в установке создается центробежным вентилятором (9) с электромотором мощностью 10 кВт. Скорость воздушного потока в установке прямо пропорциональна разности давления за задвижкой (10), установленной на выхлопной трубе вентилятора и перед входом в вентилятор: А Р = Р2 - Р . И мотор и вентилятор работают с постоянными угловыми скоростями, поэтому скорость воздушного потока регулируют с помощью задвижки (10). Максимальная скорость воздушного потока на оси рабочей камеры установки равна 24 м/с.[ ...]
Входная камера установки имеет сложную форму, позволяющую таким образом изменить поток, что в рабочей камере скорость потока в каждом сечении, перпендикулярном оси установки, практически постоянна. И только в пристеночной области она уменьшается с приближением к стенке или поверхности почвы. При этом степень уменьшения пропорциональна шероховатости стенки или почвенной поверхности.[ ...]
Длина рабочей камеры 2,25 м. В сечении она имеет форму квадрата со стороной 0,25 м. Боковые стенки рабочей камеры прозрачны, что позволяет вести визуальные наблюдения и фиксировать процесс на пленку. Почвенный образец помещается в рабочую камеру с помощью подъемного устройства (3) вручную, снизу вверх, в прорезь в дне рабочей камеры. Соединение ванночки, содержащей почву, с краями прорези в дне рабочей камеры герметично, что исключает возможность искажения результатов опыта вследствие попадания пыли через щели.[ ...]
Образцы исследуемой почвы нарушенного сложения помещают в ванночки размером 0,625 х 0,175 м, глубиной 0,025 м. Подъемное устройство позволяет вести работу и с монолитными образцами. Однако это возможно только в том случае, если образцы в поле взяты в специальные металлические кассеты. Установка позволяет изучать влияние физических свойств почвы на ее противодефляционную стойкость. Скорость потока измеряют с помощью микроманометра типа ММН и зонда, представляющего собой комбинированную трубку Пито-Прандтля (4). Зонд можно перемещать в плоскости, перпендикулярной потоку, в двух направлениях, что позволяет измерять поле скоростей вблизи почвенной поверхности.[ ...]
Моделирование в аэродинамической трубе, как и в эрозионном лотке, ведется в масштабе 1:1, т.е. Sc = 1, поэтому в соответствии с уравнением <Я = 5i s масштаб скоростей 5v = 1, а коэффициент пересчета получаемой в результате моделирования скорости начала массового движения частиц на натурные условия равен 1.[ ...]
Вернуться к оглавлению