2 9 2 L A H O U I L L E B L A N C H E MAI 1 9 5 3
LE COIN DU LABORATOIRE
Appareil de mesure de concentration pour les installations de refoulement
en conduite
E n g l i s h t e x t , p . 2 9 6
Ecoulement en conduite verticale. —• Ecart entre pertes de charge en eau claire el en mix- ture. — Principe el réalisation d'un dispositif de mesure des concentrations.
C o m m e n o u s le f a i s i o n s r e m a r q u e r d a n s u n p r é c é d e n t a r t i c l e (*), le t r a n s p o r t h y d r a u l i q u e d e s m a t é r i a u x s o l i d e s en c o n d u i t e s , s'il s e m b l e a p p e l é s u r l e p l a n i n d u s t r i e l à d e t r è s l a r g e s d é -
v e l o p p e m e n t s , e x i g e a u p r é a l a b l e d e s é t u d e s a p p r o f o n d i e s i n t i m e m e n t liées à l a m i s e au p o i n t de t o u t u n a p p a r e i l l a g e e x p é r i m e n t a l s o u v e n t b i e n d i f f é r e n t de c e l u i q u e l ' I n g é n i e u r H y d r a u l i - c i e n a c o u t u m e d ' u t i l i s e r en L a b o r a t o i r e . A t i - t r e d ' e x e m p l e , n o u s p r é s e n t i o n s u n a p p a r e i l p e r - m e t t a n t l a m e s u r e d e s d é b i t s p o u r les m é l a n g e s d ' e a u e t d e m a t é r i a u x . T o u j o u r s d a n s le m ê m e d o m a i n e , n o u s p r é s e n t o n s a u j o u r d ' h u i u n d i s p o -
sitif o r i g i n a l d e s t i n é à la m e s u r e d e s c o n c e n t r a - t i o n s . L a c o m b i n a i s o n d e ces d e u x a p p a r e i l s p e r m e t de c o n n a î t r e le d é b i t solide d ' u n e i n s t a l - l a t i o n de r e f o u l e m e n t h y d r a u l i q u e o u d e c o n t r ô - ler la q u a n t i t é d e m a t é r i a u x t r a n s p o r t é s d a n s u n t e m p s d o n n é .
N o u s a v i o n s d é j à é t é a m e n é s à m e t t r e a u p o i n t ou à u t i l i s e r d i v e r s e s m é t h o d e s p o u r la m e s u r e d e s c o n c e n t r a t i o n s : p r é l è v e m e n t s d i r e c t s à la s o r t i e d e la c o n d u i t e d e r e f o u l e m e n t , o u a n a -
* La Houille Blanche, n " 1 - 1 9 5 3 , p . 5 8 .
l y s e d e l ' é c o u l e m e n t p a r u n e s o n d e é l e c t r i q u e ( m e s u r e de la c o n d u c t i b i l i t é d e la m i x t u r e ) . Ces p r o c é d é s , t r è s s a t i s f a i s a n t s en L a b o r a t o i r e , s ' a v è r e n t p e u u t i l i s a b l e s d a n s l a p r a t i q u e i n - d u s t r i e l l e . Il e s t difficile d e m e t t r e e n p l a c e p a r e x e m p l e u n d i s p o s i t i f p a r p r é l è v e m e n t s d i r e c t s s u r u n c h a n t i e r de r e m b l a y a g e h y d r a u l i q u e , c a r le t r o n ç o n a v a l de la c o n d u i t e e s t à d é p l a c e r t o u s les j o u r s a u f u r e t à m e s u r e d e l ' a v a n c e m e n t d e s t r a v a u x . L e d i s p o s i t i f à s o n d e é l e c t r i q u e (qui d o n n e d ' a i l l e u r s l a c o n c e n t r a t i o n s p a t i a l e et n o n la c o n c e n t r a t i o n de t r a n s p o r t ) n é c e s s i t e l ' e m - ploi d ' a p p a r e i l s é l e c t r o n i q u e s d é l i c a t s .
N o u s a v o n s d o n c c h e r c h é à m e t t r e a u p o i n t u n a p p a r e i l l a g e s i m p l e , u t i l i s a b l e à la fois en L a b o r a t o i r e e t d a n s la p r a t i q u e i n d u s t r i e l l e . Son p r i n c i p e n o u s a été i n s p i r é p a r les r é s u l t a t s d e l ' é t u d e d e s é c o u l e m e n t s e n c o n d u i t e v e r t i c a l e effectuée p o u r le Service M a r i t i m e d e s P o n t s et C h a u s s é e s d e la L o i r e - I n f é r i e u r e (* *).
C o n s i d é r o n s , s u r u n t r o n ç o n de c o n d u i t e v e r -
** L e s r é s u l t a t s d e c e t t e é t u d e o n t f a i t l ' o b j e t d ' u n e c o m m u n i c a t i o n à l a S o c i é t é H y d r o t e c h n i q u e cl- vr a n c e p a r M M R . DURAND e t CONDOMOS.
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1953028
MAI 1 9 5 3 L A H O U I L L E B L A N C H E 2 9 3
t i c a l e , d e u x p r i s e s d e p r e s s i o n A e t B, d i s t a n t e s d e l, s o i t pA et pB les p r e s s i o n s r é e l l e s e n A et B . Ces p r e s s i o n s s o n t t r a n s m i s e s à u n m a n o m è - t r e différentiel p a r d e s t u b e s d e l i a i s o n r e m p l i s d ' e a u c l a i r e (fig. 1 ) .
J L
B
de m i x t u r e ( m é - s o l i d e s ) , l ' e x p é - les v i t e s s e s s o n t
p a s o u p e u d e la d é n i v e l l é e H p e u t se d é e o m -
F I G . - 1 .
P o u r u n é c o u l e m e n t d ' e a u c l a i r e d a n s la c o n - d u i t e v e r t i c a l e , on o b s e r v e a u m a n o m è t r e diffé- r e n t i e l u n e d é n i v e l l é e H, telle q u e :
H = PazzzP* _._ / 99
(p é t a n t la m a s s e s p é c i f i q u e d e l ' e a u e t g l ' a c c é - l é r a t i o n d e la p e s a n t e u r ) .
D a n s le c a s d e s é c o u l e m e n t s l a n g e s d ' e a u et d e m a t é r i a u x r i e n c e n o u s a m o n t r é q u e , si s u f f i s a n t e s p o u r q u ' i l n ' y a i t d é p ô t e n c o n d u i t e h o r i z o n t a l e , l u e a u m a n o m è t r e différentiel p o s e r e n d e u x t e r m e s s i m p l e s
1. — L ' i n f l u e n c e d i r e c t e de l a d e n s i t é d e la m i x t u r e S s u r la d i s t a n c e l e n t r e p r i s e s de p r e s s i o n :
Mh = ( 8 — 1) l
Ce t e r m e c o r r e s p o n d e n q u e l q u e s o r t e à l'ef- fet s t a t i q u e d e s m a t é r i a u x s u r la différence d e p r e s s i o n (pA — pB).
2. — L e s p e r t e s d e c h a r g e p r o p r e m e n t d i t e s àh.2, q u i s o n t p r a t i q u e m e n t les m ê m e s q u ' e n e a u c l a i r e , la r é p a r t i t i o n d e s m a t é r i a u x d a n s u n e s e c t i o n n o r m a l e à l ' a x e d e la c o n d u i t e d e - m e u r a n t u n i f o r m e .
L a figure 2 m o n t r e la v é r i f i c a t i o n e x p é r i m e n - t a l e d e ce d e r n i e r p o i n t . N o u s a v o n s p o r t é e n f o n c t i o n de la v i t e s s e , la v a l e u r d e s p e r t e s d e
_SABLJL_A|0 SABLE H£
hEau claire
NOTA - les points sont cotes en concentration de transport Ct % en vol vrai
3 4 5 6 7 8 9 10 Vitesse en m/sec.
F I G . 2 . P e r t e s d e c h a r g e e n m i x t u r e s a v e c d i f f é r e n t s s a b l e s . Head-losses with mixture (parions sands).
c h a r g e ( a p r è s a v o i r r e t r a n c h é d e s m e s u r e s le t e r m e A/^ c a l c u l é a v e c l a v a l e u r de l a c o n c e n - t r a t i o n de t r a n s p o r t ) p o u r les m a t é r i a u x s u i - v a n t s :
Sable d e L o i r e H2 : d i a m è t r e m o y e n = 0,18 m m
S a b l e d e L o i r e L„ : d i a m è t r e m o y e n = 1,00 m m G r a v i l l o n d e l ' A d o u r A1 0 :
d i a m è t r e m o y e n = 4 , 3 6 m m Ces e s s a i s d o n n e n t l'idée d ' u n e m é t h o d e s i m - p l e p o u r l a m e s u r e d e s c o n c e n t r a t i o n s . Con-
294 L A H O U I L L E B L A N C H E MAI 1 9 5 3
Ci)
F i o , 3 . — S c h é m a d e l ' i n s t a l l a t i o n : Diagram of the installation : 1. Prises de pression.
Pressure lapping.
2. Dispositif réglable de contraction.
Adjustable contraction device.
3. Manomètre enregistreur.
Recording manometer.
n a i s s a n t la v a l e u r d e s p e r t e s d e c h a r g e en e a u c l a i r e s u r u n t r o n ç o n d o n n é d e c o n d u i t e v e r - t i c a l e , o n r e t r a n c h e r a c e t t e v a l e u r d e la diffé- r e n c e d e p r e s s i o n H m e s u r é e p o u r u n é c o u l e - m e n t e n m i x t u r e .
H = Z (8 — 1) - | - A/i„
O n en d é d u i r a la c o n c e n t r a t i o n C en g r a m - m e s p a r l i t r e p a r la r e l a t i o n :
G = C8 — 1 ) X 1 03
<•/ — 1
a v e c 5 ' : p o i d s s p é c i f i q u e d e s m a t é r i a u x soli- d e s t r a n s p o r t é s .
Cette m é t h o d e a é t é u t i l i s é e a v e c s u c c è s s o u s la f o r m e q u e n o u s v e n o n s d ' i n d i q u e r p o u r les e s s a i s d e la d r a g u e CNR 2 à D o n z è r e - M o n d r a - g o n .
O n p e u t o b j e c t e r q u e la c o n c e n t r a t i o n d o n - n é e p a r l ' a p p a r e i l e s t la c o n c e n t r a t i o n s p a t i a l e q u i diffère d e la c o n c e n t r a t i o n d e t r a n s p o r t en
F i c . 4. — Photographie de l'installation.
A photography of the installation.
r a i s o n d u g l i s s e m e n t v e r t i c a l d e s g r a i n s s o u s l'effet d e l e u r v i t e s s e de c h u t e . L ' o b j e c t i o n est v a l a b l e e n t o u t e r i g u e u r m a i s r e s t e s a n s p o r t é e p r a t i q u e si l ' o n t r a v a i l l e d a n s l a g a m m e d e s v i - t e s s e s p r a t i q u e m e n t u t i l i s é e s s u r le c i r c u i t de r e f o u l e m e n t , a v e c l a c o n d i t i o n d e n ' a v o i r q u ' u n d é p ô t de p e u d ' i m p o r t a n c e e n c o n d u i t e h o r i z o n - t a l e .
L a m é t h o d e q u e n o u s v e n o n s d ' i n d i q u e r p r é - s e n t e l ' i n c o n v é n i e n t d e n é c e s s i t e r l a m e s u r e si- m u l t a n é e d u d é b i t p o u r p o u v o i r
l ' i n d i c a t i o n d u m a n o m è t r e , l a v a l e u r d e s p e r t e s de c h a r g e e n e a u s u r le t r o n ç o n d e m e s u r e .
N o u s a v o n s eu l ' i d é e d e s u p p r i m e r c e t t e c o r - r e c t i o n e n c r é a n t a u d r o i t d e l a p r i s e d e p r e s - sion A u n e l é g è r e c o n t r a c t i o n de la c o n d u i t e . Cette c o n t r a c t i o n c r é e l o c a l e m e n t u n e m i s e e n v i t e s s e q u e l ' o n r è g l e d e f a ç o n q u ' e l l e c o m p e n s e
MAT 1 9 5 3 LA H O U I L L E B L A N C H E 2 9 5
e x a c t e m e n t les p e r t e s d e c h a r g e e n t r e A et B.
L e m a n o m è t r e d i f f é r e n t i e l r e s t e a i n s i a u z é r o p o u r t o u t e s les v a l e u r s d u d é b i t e n e a u p u r e .
L a d é n i v e l l é e e n m i x t u r e e s t é g a l e à : H = (S •— 1) Z
L e s f i g u r e s 3 et 4 m o n t r e n t le d i s p o s i t i f u t i - lisé q u i a fait l ' o b j e t d ' u n e d e m a n d e d e b r e v e t . S u r la figure 4, l ' a p p a r e i l est é q u i p é avec u n m a n o m è t r e différentiel e n r e g i s t r e u r à t o r e p e n - d u l a i r e . U n e m e m b r a n e de c a o u t c h o u c p é n è t r e p l u s ou m o m s d a n s l a c o n d u i t e s o u s l'effet d ' u n s a b o t d é p l a c é p a r l ' i n t e r m é d i a i r e d ' u n e t i g e filetée.
L e d i s p o s i t i f c r é a n t la c o n t r a c t i o n e s t a i n s i r é g l a b l e . C e t t e p o s s i b i l i t é d e r é g l a g e é t a i t n é -
x /" série d'essais Q 2"série d'essais
Concentration mesurée 200 à l'appareil enregistreur F I G . 5. — Essais de contrôle de l'appareil.
Checking tests of the instrument.
c e s s a i r e c a r i l e s t difficile d e c a l c u l e r e t d e r é a l i s e r a priori l a c o n t r a c t i o n e x a c t e m e n t n é - c e s s a i r e . E n o u t r e , les p e r l e s d e c h a r g e d u t r o n ç o n d e m e s u r e p e u v e n t é v o l u e r , soit p a r p o l i s s a g e d e s p a r o i s r é s u l t a n t de l ' u s u r e p a r le s a b l e , soit s o u s l'effet de l a r o u i l l e a u c o u r s d e s p é r i o d e s d ' a r r ê t de l ' i n s t a l l a t i o n .
Il suffit, p o u r effectuer d e s m e s u r e s c o r r e c t e s , d e r a m e n e r l ' i n d i c a t i o n d e s m a n o m è t r e s a u z é r o e n a g i s s a n t s u r la t i g e filetée, l o r s q u e la c o n d u i t e r e f o u l e d e l ' e a u c l a i r e .
N o u s a v o n s c o n t r ô l é l'efficacité d e ce d i s p o s i - tif a u L a b o r a t o i r e s u r u n e c o n d u i t e d e 104 m m de d i a m è t r e , e n n o t a n t s i m u l t a n é m e n t les v a l e u r s d e la c o n c e n t r a t i o n d o n n é e s p a r l ' a p p a r e i l et cel- les o b t e n u e s p a r p r é l è v e m e n t d i r e c t à l a s o r t i e de la c o n d u i t e . L a figure 5 d o n n e les r é s u l t a i s d e c e s e s s a i s p o u r u n s a b l e de L o i r e à g r a n u l o m é - t r i e é t e n d u e .
L e t r o n ç o n de m e s u r e é t a i t p r é c é d é i m m é d i a - t e m e n t à l ' a m o n t d ' u n c o u d e V a l l o u r e c à 9 0 " . L ' e n c o m b r e m e n t d u d i s p o s i t i f d e m e u r e d o n c r e - l a t i v e m e n t faible et il p e u t ê t r e e m p l o y é c o m m o - d é m e n t a u s s i b i e n e n L a b o r a t o i r e q u ' à b o r d d ' u n e n g i n d e d r a g a g e .
C O N C L U S I O N .
L a m e s u r e d e l a c o n c e n t r a t i o n d ' u n e m i x t u r e t r a n s p o r t é e e n c o n d u i t e se h e u r t e , d e p r i m e a b o r d , à d e s é r i e u s e s d i f f i c u l t é s , et les p r e m i è - r e s s o l u t i o n s q u i v i e n n e n t à l ' e s p r i t c o m p o r t e n t b i e n d e s i n c o n v é n i e n t s . Ce n ' e s t q u ' a p r è s t o u t e u n e s é r i e d ' e x p é r i e n c e s , d ' o b s e r v a t i o n s , de m e s u - r e s — s o u v e n t l a b o r i e u s e s e n l ' a b s e n c e d ' u n a p - p a r e i l l a g e c o n v e n a b l e — q u e , g u i d é s p a r u n e c o n n a i s s a n c e p l u s a p p r o f o n d i e d u c o m p o r t e m e n t d e l a m i x t u r e , n o u s a v o n s p u e s q u i s s e r q u e l q u e s p r o p r i é t é s f o n d a m e n t a l e s , les vérifier et les e x - p l o i t e r d a n s l ' é l a b o r a t i o n d ' u n e m é t h o d e e t d ' u n a p p a r e i l l a g e d e m e s u r e à l a fois t r è s s i m p l e s e t t r è s c o m m o d e s . A p r è s c o u p le p r i n c i p e e n s e m - b l e i n t u i t i f : d a n s u n t r o n ç o n d e c o n d u i t e v e r t i - cale, l a p e r t e d e c h a r g e e n m i x t u r e e t l a p e r t e de c h a r g e e n e a u c l a i r e n e d i f f è r e n t q u e d u p o i d s d e s m a t é r i a u x c o n t e n u s d a n s ce t r o n ç o n . U n d i s - p o s i t i f à c o n t r a c t i o n r é g l a b l e p e r m e t d ' é l i m i n e r le t e r m e « p e r t e d e c h a r g e en e a u c l a i r e » et, finalement, la m e s u r e d e c o n c e n t r a t i o n se r é - d u i t à l a l e c t u r e d e s i n d i c a t i o n s d ' u n m a n o m è t r e , différentiel o r d i n a i r e .
Q u ' i l s ' a g i s s e d ' e s s a i s d e l a b o r a t o i r e ou de m e - s u r e s i n d u s t r i e l l e s , l ' a p p a r e i l s ' a v è r e a u s s i c o m - m o d e q u e p r é c i s .
C'est a i n s i q u e , d a n s b i e n d e s d o m a i n e s , n o s m o y e n s d ' i n v e s t i g a t i o n p e u v e n t se p e r f e c t i o n n e r e t se s i m p l i f i e r t o u t à l a fois a u fur e t à m e s u r e q u e n o u s n o u s f a m i l i a r i s o n s a v e c l ' o b j e t de n o t r e é t u d e .
LABORATOIRE DAUPHINOIS D'HYDRAULIQUE.
(Neyrpic, Grenoble - France.)
2 9 6 LA H O U I L L E B L A N C H E MAI 1 9 5 3
L A B O R A T O R Y PRACTICE
Concentration measuring instrument for hydraulic transportation installations
French text, with illustrations, p. 2 9 2
Flow in vertical pipes.—Difference between head losses with clear water and head losses with mixture.—Theory and design of a concentration measurement apparatus.
It h a s already been mentioned in a former ar
ticle* *> that although t h e h y d r a u l i c t r a n s p o r t a t i o n of solids a p p e a r s t o be open t o great development in i n d u s t r y , it first r e q u i r e s detailed investigations w h i c h are closely related t o the development of a whole series of experimental a p p a r a t u s w h i c h is of
ten quite different from that w h i c h is usually to be found in a h y d r a u l i c s laboratory. By w a y of an example, a d e s c r i p t i o n w a s given of an i n s t r u m e n t for m e a s u r i n g t h e discharges of mixtures of solids and water. In the following is to be found t h e description of another such instrument, this time for concentration measurements. T h e joint use of these instruments makes it possible to k n o w the solid discharge of an hydraulic, t r a n s p o r t a t i o n instal
lation or to check the quantity of solids t r a n s p o r t e d over a given period of time.
We have already been led to develop a n d use various methods for concentration measurements : direct sampling at the t r a n s p o r t p i p e outlet, or analysis of t h e flow by an electric gauge (meas
urement of the mixture's condiictiveness). These methods are very satisfactory for laboratory use b u t prove to be u n p r a c t i c a l in i n d u s t r y . It is difficult, for instance, to install a direct sampling a p p a r a t u s in a site w h e r e h y d r a u l i c backfill w o r k is being carried out, s i n c e t h e end section of pipe h a s t o be moved every day as w o r k progresses. The elec
t r i c gauge (which, moreover, gives t h e spatial con-
(*) La Houille Blanche, n*> 1 - 1 9 5 3 , p. 5 8 .
centration a n d not t h e t r a n s p o r t e d one) r e q u i r e s t h e use of delicate, electronic i n s t r u m e n t s .
An endeavour w a s therefore made to design a simple i n s t r u m e n t w h i c h could be used both in t h e laboratory a n d in i n d u s t r i a l p r a c t i c e . Its p r i n c i p l e was i n s p i r e d from t h e results of investigations on flow in vertical pipes w h i c h w e r e m a d e for t h e Maritime Dept, of t h e Lower Loire Ponts et Chaus
sées (").
Let us consider t w o p r e s s u r e tappings A and B, separated by a distance I on. a section of vertical p i p e — Let p A a n d p B be t h e real p r e s s u r e s at A a n d B. These p r e s s u r e s are t r a n s m i t t e d to a dif
ferential m a n o m e t e r by connecting tubes filled w i t h clear w a t e r (fig. 1).
F o r a flow of clear w a t e r in t h e vertical pipe, t h e differential m a n o m e t e r gives a difference in level H s u c h t h a t :
H = ^ A Pb j
(o being t h e mass p e r unit volume of w a t e r a n d g t h e gravity).
In t h e case of t h e flow of mixtures of w a t e r and solids, experience h a s s h o w n that if t h e velocity is sufficient for t h e r e to be n o , or few, deposits i n t h e horizontal p i p e , t h e difference in level H given by
(*) The results of these investigations were given in a paper presented to the Société Hydrotechnique de France b y Messrs. R . DURAND and CONDOLIOS.
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t h e differential manometer can be split up into t w o simple t e r m s :
1 . — t h e d i r e c t influence of the mixture's specific gravity 5 on the distance I between p r e s s u r e tap- pings :
AAj = (3 — 1 ) Z
This term corresponds more or less to the static effect of the solids on t h e difference in pressures 0 >A — / h i ' -
2. — the actual head losses A/i2 w h i c h are p r a c - tically t h e same as in clear w a t e r since the dis- t r i b u t i o n of solids in a cross-section of the pipe n o r m a l to its axis r e m a i n s uniform.
Figure 2 gives the experimental verification of this last point. T h e head-loss value has been given as a function of t h e velocity (after h a v i n g deducted from t h e measurements the t e r m AAX calculated with t h e value of the t r a n s p o r t a t i o n concentration) for the following solids :
Loire sand H , : mean diameter = 0. 1 8 mm Loire s a n d L6 : mean diameter = 1 . 0 mm Adour gravel A1 0 : mean diameter = 4,3(5 mm F r o m these tests can be deduced a simple method for concentration m e a s u r e m e n t s . T h e head-loss value in clear w a t e r is k n o w n in a given section of the vertical p i p e ; this value is then deducted from the p r e s s u r e difference H measured w i t h t h e flow of a m i x t u r e .
H = / ( 8 — 1 ) + A/u
F r o m t h i s , the concentration C in grammes p e r litre can be deduced by the relationship :
C = ( 8 — 1 ) X 1 0 »
"<!>' 1
W being the specific weight of the t r a n s p o r t e d solids.
This method w a s successfully used in t h e form given above for t h e CNR 2 dredger tests at Donzère.
An objection m a y be m a d e that the concentration given by t h e i n s t r u m e n t is t h e spatial concentration w h i c h is not the same as the t r a n s p o r t a t i o n con- centration, in. view of t h e vertical splipping of the grains u n d e r t h e effect of t h e i r settling' velocity.
Rigourously speaking, this objection is valid but it has no p r a c t i c a l influence if one w o r k s w i t h the, velocity range used in. p r a c t i c e oil a t r a n s p o r t a t i o n circuit on the condition t h a t t h e r e be only a very small deposit in horizontal pipes.
The d r a w b a c k of t h e method as described above is that the discharge must be measured simul- taneously, in o r d e r t o be able to deduct from the m a n o m e t e r r e a d i n g the value of h e a d losses in water in t h e measuring section.
It. w a s thought a good idea to eliminate the above correction by creating a slight contraction of the pipe at t h e p r e s s u r e t a p p i n g A. This contraction creates a local increase in velocity w h i c h is adjust- ed so that it exactly compensates the losses of head between A a n d B. The differential manometer thus r e m a i n s at 0 for all discharge values in clear water.
The difference in level, for the mixture, is equal to :
H = (3 — 1 ) /
Figures 3 and 4 show the i n s t r u m e n t used and for w h i c h patents are p e n d i n g . Figure 4 shows t h e i n s t r u m e n t equipped w i t h a differential r e c o r d i n g manometer h a v i n g a p e n d u l a r tore. A r u b b e r dia- p h r a g m closes the p i p e to t h e r e q u i r e d extent by
means of a p a d on t h e end of a t h r e a d e d r o d . The contraction created by this arrangement can thus be adjusted, this being necessary since it is difficult to calculate beforehand t h e exact degree of contraction r e q u i r e d . In addition, the head losses of the m e a s u r i n g section of p i p e m a y change owing to w e a r caused by t h e sand on t h e p i p e walls or to rust formed w h e n the installation has not operated for some time.
In o r d e r to make correct m e a s u r e m e n t s , it is sufficient to b r i n g t h e m a n o m e t e r r e a d i n g back to 0 by moving the p a d w h e n t h e p i p e t r a n s p o r t s clear w a t e r .
The efficiency of this a r r a n g e m e n t w a s checked in t h e laboratory on a 1 0 4 m m diameter p i p e ; the c o n c e n t r a t i o n values given b y the i n s l r n m e n t and those obtained by direct sampling at t h e p i p e outlet were noted simultaneously — Figure 5 gives the results of these tests for Loire sand of wide granulometric range.
Immediatly above the measuring section of p i p e w a s a 9 0 ° Vallourec bend. T h e overall size of the a p p a r a t u s thus r e m a i n s relatively small and it can be conveniently used both in t h e laboratory and on a dredger.
CONCLUSION
The concentration measurement of a mixture t r a n s p o r t e d in a pipe meets w i t h serious difficulties at first glance, and t h e solutions w h i c h immediatly spring to m i n d often have m a n y d r a w b a c k s . It was only after a w h o l e series of experiments, o b - servations a n d measurements, often r e n d e r e d dif- ficult for w a n t of t h e a p p r o p r i a t e equipment, and guided by a more detailed knowledge of the beha- viour of mixtures, that it became possible to outline, verify a n d use some fundamental p r o p e r t i e s in the development of a measurements method and the design of adequate i n s t r u m e n t s w h i c h arc both simple a n d convenient. W h e n glancing back, t h e p r i n c i p e on w h i c h the method a n d i n s t r u m e n t s w e r e based appears somewhat intuitive : the. head loss the m i x t u r e and t h e head loss in clear w a t e r in a given section of vertical p i p e , differ only by t h e weight of solids contained in this section. An adjustable contraction device makes it possible io eliminate the ! : head loss in. clear w a t e r " term a n d , finally, the concentration measurement is reduced to t h e r e a d i n g given by an o r d i n a r y differential manometer.
W h e t h e r the i n s t r u m e n t is used for l a b o r a t o r y tests or for industrial measurements, it is found to be as p r a c t i c a l as it. is a c c u r a t e .
Thus, in m a n y fields, our means of investigation can be improved and simplified at the same time as a .greater knowledge is acquired of the subject with w h i c h they deal.
LABORATOIRE DAUPHINOIS D'HYDRAULIQUE.
f Neyrpic, Grenoble - France.)
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