Analýza proužků v laboratorním měřítkovém modelu s použitím senzoru s distribuovanou teplotou pasivního optického vlákna
| Autor: | Jaromír Říha, Andrej Vidmar, Matej Maček, Yaser Ghafoori, Andrej Kryžanowski |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
nasycení
hidrotehnika Optical fiber lcsh:Hydraulic engineering Groundwater flow Geography Planning and Development 02 engineering and technology Aquatic Science 01 natural sciences Biochemistry optické vlákno DTS law.invention flow velocity lcsh:Water supply for domestic and industrial purposes law lcsh:TC1-978 prosakování udc:532:626/627 0202 electrical engineering electronic engineering information engineering Internal erosion Geotechnical engineering optical fiber DTS Water Science and Technology lcsh:TD201-500 seepage hydrotecnics temperatura precejanje saturation 010401 analytical chemistry Continuous monitoring temperature 020206 networking & telecommunications rychlost proudění 0104 chemical sciences hitrost toka Flow velocity nasičenost Heat transfer Environmental science Outflow Saturation (chemistry) optical fiber dts teplota |
| Zdroj: | Water. 2020, vol. 12, issue 2, p. 1-16. Water, Vol 12, Iss 2, p 367 (2020) Water, vol. 12, no. 2, 367, 2020. Water Volume 12 Issue 2 |
| ISSN: | 2073-4441 |
| Popis: | Seepage is the key factor in the safety of dikes and earthfill dams. It is crucial to identify and localize the seepage excesses at the early stages before it initiates the internal erosion process in the structure. A proper seepage monitoring system should ensure a continuous and wide area seepage measurement. Here, continuous monitoring of seepage at the laboratoryscale is achieved by a passive optical fiber Distributed Temperature Sensing (DTS) system. An experimental model was designed which consists of initially unsaturated sand model, water supply, seepage outflow, optical fiber DTS system, and water and air temperature measurement. Initially, the sand temperature was higher than the temperature of the seepage water. An optical fiber DTS system was employed with a hightemperature resolution, short sampling intervals and short time intervals for temperature monitoring in the sand model. In the system, the small variation in the temperature due to groundwater flow was detected. The numerical analysis was conducted for both the seepage process and the heat transfer progression in the sand model. The results of the heat flow simulation were evaluated and compared with the measured temperature by the optical fiber DTS. Obvious temperature reduction was obtained due to seepage propagation in the sand. The rate of temperature reduction was observed to be dependent on the seepage flow velocity. Proudění je klíčovým faktorem bezpečnosti hráze a přehradních nádrží. Je velmi důležité identifikovat a lokalizovat excesy prosakování v raných stádiích před tím, než zahájí proces vnitřní eroze. Řádný systém monitorování prosakování by měl zajistit nepřetržité měření prosakování - v laboratorním měřítku pomocí pasivního optického vlákna distribuovaného snímání teploty (DTS). Experimentální model byl sestaven z původně nenasyceného pískového modelu, přívodu vody, odtoku, systém optických vláken DTS a měření teploty vody a vzduchu. Zpočátku byla teplota písku vyšší, než teplota protékající vody. Systém optických vláken DTS byl použit s vysokým teplotním rozlišením, krátkými intervaly odběru vzorků a krátkým časem intervalů pro sledování teploty v pískovém modelu. Numerická analýza byla provedena pro jak prosakovací proces, tak i postup přenosu tepla v pískovém modelu. Výsledky simulace tepelného toku byly vyhodnoceny a porovnány s naměřenou teplotou pomocí optického vlákna DTS. Zřejmé snížení teploty bylo dosaženo díky prosakování v písku. Bylo pozorováno, že rychlost snižování teploty je závislá na rychlosti prosakovacího proudu. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|