稳定流达西实验
实验二 达西实验
实验二 达西实验[实验目的]通过实验达到认识达西公式中的各项因素的关系。
[实验方法]利用渗透仪测量渗透系数K 。
[实验器材]渗透仪，秒表，量筒，钢尺，台秤，河砂等。
[实验步骤]实验步骤分两部分进行。
第一部分：装填试样，做测前准备。
1. 称取砂样4kg 。
2. 用钢直尺测量渗透仪的内径计算截面积（即过水断面积）W ，筒口至筒底的高度h 1。
3. 将上水管5与渗水口1连接，使水从筒的底部进入筒内，直到水面上升至底部的隔板。
4. 将砂子从筒的上部填入，每次填入200g 左右。
同时将上水管的流量调小，避免水流过大将砂子冲起。
应该使水从砂子的下面慢慢浸润上来，排除砂子中的气体。
直到砂样的顶部距溢流口1cm 高度即可停止填砂，用工具修平砂面。
将剩余的砂子称重算出加入试样的重量。
5. 将管5与管1断开，把渗水管1提高至筒口上方，并用滴定管架固定住。
6. 将管5引至筒口上面，使水直接注入渗透仪内的砂面上，并调整水量，保持液面至溢流口一平，直到测压管3、4的水头慢慢升起与筒内液面一平。
如果测压管的水头不能与筒内的水面一平，说明测压管内可能不通畅，需要排除故障，直至达到要求。
第二部分：测量渗水量1. 将管1的出水口移至渗透仪的32高度。
使水渗出，同时调整管5流量，保持筒内液面稳定在溢流口水平高度，避免由于渗水增大入水减少，使得筒内的水头不稳定，影响实验结果的正确。
2. 观察一段时间，直到测压管的水头稳定为止。
测量筒口至砂面的高度h 2,记录下测压管水头H 1、H 2。
3. 用量筒从管1口处测量渗水量Q ，同时用秒表计时间T 。
重复三次。
4. 将管1口移至渗透仪的31高度处，重复1~3步骤。
将实验的数据记录于下表。
5. 将管1口移至高于渗透仪的上口位置。
用木锤轻敲渗透仪的筒壁，使渗透仪内的砂面下沉1cm 左右。
重复实验步骤1~4。
6. 再一次用木锤敲击筒壁，使试样进一步下沉，重复实验步骤1~4。
每次敲击使得试样体积发生改变，随之空隙度发生变化，得出至少三组关于空隙度和渗透系数的数据。
渗流的基本定律(达西定律)
三、变水头达西实验 非稳定流达西实验（实验一）： 水自上部加入，用溢水管保持稳定水位，下部用管口出流，可 通过它测定渗流量，用两根测压管来测量水头值。 达西定理：
实验结果： 在非稳定流条件下，地下水运动仍满足 线性渗流定律
达西定律适用条件 1.临界雷诺数Re（J. Bear)：
影响渗透系数大小的因素
K= f(孔隙大小、多少、液体性质) 岩层空隙性质（孔隙大小、多少） 由流体的物理性质决定,与γ成正比，与μ成 反比.流体的物理性质与所处的温度、压力有关。
渗透率
渗透系数的表达式
多孔介质（概化为等径的平行毛细管束）：
六、渗流分类 1.按运动要素(v,p,H)是否随时间变化，分：稳定流与非稳定流 2.按地下水质点运动状态的混杂程度，分：
均质、非均质，各向同性、各向异性区别 流网绘制
§1.1 渗流基本概念
地下水在岩石空隙中的运动称为渗流(seepage flow/ groundwater flow)。发生渗流的区域称为渗流场。
渗流场(flow field)由固体骨架和岩石空隙中的水两部分 组成。渗流只发生在岩石空隙中。
多孔介质概念与特性
流速在REV上的平均值。
地下水实际流速—质点流速在以P点为中心REV体积上的平均 值称为地下水在P点的实际流速。
渗透流速与实际流速关系
渗透流速与实际流速关系
三、水头与水力坡度
潜水含水层压强与水头
图1－1－4a 潜水含水层的压强与水头
承压含水层压强与水头
图1－1－4b 承压含水层的压强与水头
2.临界渗透流速vc（巴甫洛夫斯基）： 3.临界水力梯度Jc（罗米捷）： 4.达西定律下限问题（J0)
水文地质学实验报告-中国地质大学达西实验 操作原理说明+实验数据
336.0
04 砂样
2 24.4
20.2
(0.6-0.9mm) 3 22.8 19.6
A:176.6cm2 4 21.6
19.2
25.25 30.20 45.15
323.0 296.5 337.5
5 20.5 18.7
55.33
备注：实验数据为《水文地质学基础》MOOC 开课小组提供。
291.0
实验报告日期
实验二 达西渗流实验
一、实验目的 1．通过稳定流渗流实验，进一步理解渗流基本定律——达西定律。 2．加深理解渗透流速、水力梯度、渗透系数之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系
数的方法。 二、实验内容
1．了解达西实验装置与原理。 2．测定三种砂砾石试样的渗透系数 K。 3．设计性实验——利用横卧变径式达西仪测定试样渗透系数 K。 三、实验仪器及用品 1．达西仪实验原理：
达西公式：Q KA H KAI ，式中 Q —渗透流量，A—过水断面面积，H —上下游
L 过水断面的水头差，L—渗透途径和 I—水力梯度。各项水力要素可以在实验中直接测量， 利用达西定律求取试样的渗透系数 K。
2．达西仪（图 2-1），分别装有不同粒径的均质试样：①砾石（粒径 5~10mm）；②粗 砂（粒径 0.6~0.9mm）；③砂砾混合（①与②的混合样）。
流量 Q。连测两次，使流量的相对误差小于 5％[相对误差 Q2 Q1 100% ]，取平均值
(Q1 Q2 ) / 2
记入实验二表。 5．由大往小调节进水量，改变 a、b、c 三个测压管的读数，重复步骤 3 和 4。 6．重复第 5 步骤 l~3 次。即完成 3~5 次试验，取得某种试样 3~5 组数据。 7．换一种试样，选择另台仪器重复上述步骤 3~6 进行实验，将结果记入实验二表中。 8．按记录表计算实验数据，并抄录其它一组另外不同试样的实验数据(有条件的，可
达西渗透率实验原理-概述说明以及解释
达西渗透率实验原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：达西渗透率实验是一种用来研究岩石渗透性的常见实验方法。
渗透率是描述岩石内部连通孔隙中流体传输能力的重要参数。
通过达西渗透率实验，可以了解岩石的孔隙结构、渗透性大小以及流体在岩石中的流动特性。
本文将对达西渗透率实验的原理、实验步骤以及数据分析方法进行详细阐述，以期为岩石渗透性研究提供参考。
1.2文章结构文章结构部分包括了文章的整体框架和主要内容安排。
本文的结构如下:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 第一个要点2.2 第二个要点3. 结论3.1 总结3.2 展望在引言部分，我们将简要介绍达西渗透率实验的背景和意义，明确本文的研究对象和研究目的。
在正文部分，我们将详细探讨达西渗透率实验的原理、方法及实验过程中的关键要点。
在结论部分，我们将总结本文的研究成果，展望未来相关研究的发展方向。
整个文章结构清晰，层次分明，对读者理解文章内容和主旨具有指导作用。
1.3 目的：本实验旨在探究达西渗透率实验原理，深入了解达西定律在地下水流动中的应用。
通过此实验，可以进一步了解地下水的流动规律，为地下水资源的合理开发和利用提供理论支持。
同时，通过实验结果的分析和总结，可以验证达西定律在实际工程中的适用性，为相关领域的研究和应用提供参考依据。
通过本实验的开展，旨在增进学生对地下水流动规律的认识，提高实验操作能力和科研素养，培养学生的实践能力和创新意识。
2.正文2.1 第一个要点: 达西渗透率实验原理达西渗透率实验是一种常用的测量地层渗透率的实验方法，通过此实验可以了解地层岩石的渗透性能。
实验原理基于达西定律，即根据岩石的孔隙结构和渗透性能，通过一定的实验装置和流体介质，在一定时间内施加一定的压力，测量介质的流速和压力变化，从而计算出地层的渗透率。
在达西渗透率实验中，需要准备好实验装置，包括实验室压力容器、流体介质、测量仪器等。
实验三 达西渗流实验
三、实验成果
1．提交实验报告表（表 3-2） 。 2．在同一坐标系内绘出三种试样的 V — I 曲线，并分别用这些曲线求渗透系数 K 值， 与直接据（表 3-1）中实验数据计算结果进行对比。 表 3-2 渗透系数试验记录（70 型渗透仪）
实 验 次
测流 量时 间t
实测水 量W (cm3)
渗透流 量Q (cm3/s)
图 3-2 70 型渗透仪装置
1-金属筒；2-测压板；3-供水瓶；4-测压管；5-溢水管；6-泄水管；
7-调水管；8-ห้องสมุดไป่ตู้架；9-供水管；10-调水夹；11 量筒
二、实验步骤
1．仪器安装后，将调节管 7 与供水管 9 接通，使水从仪器底部流入，直至平铜网顶面 为止；关管夹 10。 2．装填试样： （1）将试样分层（每层厚约 2～3 厘米）装入金属圆筒，每层均用捣棒轻轻捣实，以控 制孔隙比，如试样含有细粒的粘性土，则应在金属网上铺上一层粗砂（厚约 2 厘米）作为缓 冲层，以防细颗粒被水冲走。 （2）每层试样装好，缓慢地打开管夹，使水由仪器底部向上渗透，使试样逐渐饱和， 但应保持水面不高出试样顶面，等饱和后关管夹，饱和时应注意测压管中水面上升的情况， 玻璃管中有无气泡，若发现有气泡，应设法排除。 （3）如此继续分层装入试样并饱和，直至试样装到高出上测压孔 3～4 厘米为止，最后 在试样上部放约 2～3 厘米厚的砾石作为缓冲层，以防供水时冲刷试样。 3．饱和试样：将调节管在支架上移动，使其管口高于溢水孔，关管夹，将供水管与调 节管分开，将供水管置于圆筒内，开管夹使水由顶部注入仪器，到水面与溢水孔齐平为止， 多出的水由溢水孔流出以保持水位固定， 检查测压管水位是否同一水平， 各测压管水位相差 0.5 毫米以内为准，否则表示仪器内有漏水或集气现象，应设法纠正。 4．水流渗透：将调节管管口位于试样上部 2／3 高度处，使金属筒内产生水位差，水即 通过试样渗透，经调节管流出，此时金属圆筒应注意保持水面不变。 5．观测：当测压管水位稳定后（在 5 分钟内测压管水位变动不超过 0.5 毫米，或两次 所测流量差不超过 5％为准） ，记录测压管水位值（读弯月面下缘估计到 0.1 厘米） ，并计算 各测压管间的水位差 H ，同时测量一定时间的水量和水的温度。 6．再次渗透：将调节管管口放置试样中部及下部 1／3 试样高度处，以变更水力梯度。 7．取多次实验渗透系数平均值，作为实验样的平均渗透系数。
达西定律实验
水力学及流体力学实验仪系列产品DXY型达西定律实验仪仪器编号：北京新华教仪科贸有限公司华同丰(北京)科技有限公司达西定律实验一、实验目的1.测定渗透砂体的渗透量与水头损失的关系，验证渗流的达西定律。
2.测定均质砂的渗透系数K值;二、实验设备设备由水泵、供水箱、存水箱及升降装置构成供水系统。
实验箱内装均质砂，底部及砂体的上表面各装一块滤板，中部设二个多孔测压管测定渗流水头损失。
用体积法测流量。
1—水泵2—升降定位手柄3—供水箱4—供水箱溢流槽5—供水调节阀6—排气软管7—测压管8—实验箱溢流槽9—实验箱10—多孔测压管11—转向阀12—计量箱13—存水箱14—泄流槽15—泄水阀16—供水阀*实验前请用地脚螺丝调平实验台三、实验原理及计算式液体在孔隙介质中流动时，由于粘滞性作用将会产生能量损失。
达西（Henri Darcy）在1852-1855年间通过实验，总结出渗流能量损失与渗流速度成一次方的线性规律，后人称为达西定律。
由于渗流速度很小，故速度水头可以忽略不计。
因此总水头H可用测管水头h来表示，水头损失h w可用测管水头差来表示，即于是，水力坡度J可用测管水头坡度来表示：式中，L为两个测压管孔之间的距离，h1与h2为两个测压孔的测管水头。
达西通过实验，得到实验圆筒内渗流量Ｑ与圆筒断面积A和水力坡度J成正比，并和土壤的透水性有关，所建立基本关系式如下：Q＝KAJ v=Q/A=KJ 式中，v为渗流简化模型的断面平均流速，系数K为反映孔隙介质透水性能的综合系数，称为参透系数。
实验中的渗流区为一圆柱形的均质砂体，属于均匀渗流，可以认为各点的流动状态是相同的，任意点的渗流流速u等于断面平均渗流流速，因此达西定律也可以表示为：u= v= KJ上式表明，渗流的水力坡度，即单位距离上的水头损失与渗流流速的一次方成正比，因此称为渗流线性定律。
Darcy’s Law 是描述以粘滞力为主、雷诺数Re< 1~10的层流状态下的地下水渗流基本定律，指出渗流速度V与水力坡度J成线性关系，V=KJ，或Q=KAJ，又称线性渗透定律。
地下水动力学_01-第一章_复习思考题参考答案
第一章 复习思考题参考答案
1-1.何谓渗流？
实际的地下水水流仅存在空隙空间，其余部分则是固体的岩石 。但为了研究方便，我们用一种假想的水流来代替实际的水流。
这种假想水流的物理性质(如密度、粘滞性等)和真实的地下水
相同，但它充满了整个多孔介质(包括空隙和固体部分)的连续体； 而且这种假想水流的阻力与实际水流在任意岩石空隙体积内中所受 的阻力相同；它的任意一点压强P和任一断面的流量Q与实际水流在 该点周围一个小范围内的平均值相等。这就是在渗透阻力、渗透压 强以及渗透流量保持等效的原则下，把实际渗流速度平均到包括固 体颗粒骨架在内的整个渗流场中。这种假想水流称为渗透水流，简 称渗流。 渗流是用一种假想的宏观水平的地下水流。
垂向排泄的非稳定流条件
。
3-2.三者有何关系？
地下水质点流速矢量 u′、孔隙平均流速u和渗
透流速v三者之间的关系见
图1-1-2b，而且v=neu。
图1-1-2b 地下水各种流速关系概图
4-1.地下水一维、二维、三维流的划分原则。 根据渗透流速与空间坐标轴的关系，可把地下水流分为一维 流动、二维流动、三维流动： 只沿一个坐标方向运动的称为一维流动；沿两个坐标方向有 分流速的称为二维流动；而沿三个坐标方向都有分流速的则称三
坡度呈正比。
表示渗流段内的水力坡度不是常量，沿流向可以变 大也可以变小。
J dH ds
６-1.达西实验的条件是什么？ 达西实验的条件： >>均匀、各向同性介质； >>一维稳定流。
６-2.(均质、非均质，各向同性与各向异性，稳定流与非稳定流等 )达西定律的适用条件是什么？ 达西定律的适用条件： >>当Re<1-10的条件下，通过多孔介质的流体作层流运动，渗流 才满足达西定律；超出此范围，达西定律不再适用。 >>某些粘性土存在一个起始的水力坡度J0。若实际水力坡度J<J0
达西定律流速-概述说明以及解释
达西定律流速-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述达西定律（Darcy's Law）是描述渗流运动的基本规律之一，是在地下水领域中被广泛应用的理论模型。
它是由法国工程师亨利·达西（Henry Darcy）在19世纪中期提出的，用于解析和预测地下水在多孔介质中的流动行为。
达西定律基于达西流动实验的观察结果，它指出了渗流速度与渗透系数、梯度和孔隙度之间的关系。
在达西定律中，渗透系数反映了岩石或土壤中水分传导的能力，梯度表示了水力头（水势）随空间变化的速率，而孔隙度则是指多孔介质中包含的空隙的比例。
达西定律的公式表达为：流速=渗透系数×梯度。
根据达西定律，渗流速度正比于渗透系数和水力头梯度之间的乘积。
这意味着当渗透系数增加或者水力头梯度增大时，渗流速度也会增加。
达西定律的应用领域非常广泛。
在地下水领域，它被用于研究地下水的流动和传输规律，预测地下水的补给和排泄量，评估地下水资源的可持续利用性。
而在土力学和地质工程中，达西定律则被用于分析土壤和岩石的渗流行为，帮助设计和建造地下工程结构，例如隧道、堤坝和地下储层。
然而，达西定律也存在一些局限性。
它基于一些理想假设，例如认为渗透系数是恒定的，不考虑渗透介质的非均质性和非稳定性。
因此，在实际应用中，需要结合实际情况和其他模型进行定量分析和预测。
总之，达西定律作为描述渗流规律的基础理论，对于地下水和地下工程领域的研究和应用具有重要意义。
通过深入研究和进一步探索，可以推动达西定律在实践中的应用，并促进地下水资源的合理管理和地下工程的安全可靠建设。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行展开讨论达西定律的流速问题：第一部分是引言，将以概述的方式介绍达西定律流速的背景和相关概念。
我们将明确文章的目标和意义，为读者提供对整篇文章的整体了解。
第二部分是正文，将分为三个小节来探讨达西定律的定义和原理、应用领域以及局限性。
在2.1小节中，我们将详细介绍达西定律的定义和原理，解释其中的数学表达式和物理概念，并说明其在理解流体流动中的重要性。
达西定律试验
达西定律实验【实验目的】1．观察单向不可压缩液体流过均质、等厚地层压力分布规律； 2．验证达西定律，测定多孔介质渗透率K 。
【实验原理】单相不可压缩液体在水平等厚均质地层中的单向渗流，其压力变化是随距离成线性关系变化的。
即X Lp p p we ⋅-=而液体在等直径的管路中流动的情况也是一样，压头线为一条沿流向倾斜下降的直线，而其渗流阻力也都是随距离的增加成线性关系增加。
所以可以以水平等直径的管路流动来模拟均质等厚水平地层的单向渗流，以此观察研究此种情况下的压力变化规律及渗流阻力的变化规律，以便近似确定介质的平均渗透率。
【实验装置】实验流程如图1所示图1-1．多孔介质渗透率测定仪1~10.测压刻度管 11.供液阀 12.供液筒 13.溢流管 14.供液控制夹 15.填砂模型a 16.支架 17.填砂模型b 18.出液控制夹 19.量筒 【实验方法与步骤】 1．准备好秒表和量筒；2．检查测压刻度管的液面是否一致； 3．打开出液控制夹，调整适当的流量； 4．当流量稳定后，记录测压刻度管液面高度；5．用秒表和量筒测量出液口的流量，重复三次取平均值； 6．从小到大改变出口流量三次，并记录测压管液面高度和流量； 7．关闭出液口开关，使液面恢复水平。
【数据处理】不可压缩液体在多孔介质中作稳定渗流时，是遵循达西定律的，即流量与压降成正比，压降分布曲线呈一直线。
知道已知数据，测出流量和压差，由达西定律即可求出多孔介质的渗透率。
pA L Q k ∆∆=μ式中：Δp=ΔHρg， g=9.81m/s2；ΔH为压差（H1～H5）或（H6～H10），（m）；Q为液体流量（m/s）；μ为液体的粘度（mPa·s）；ΔL为测压管(H1～H5）或（H6～H10）间的距离（m）；A为填砂模型的横截面积（m2）１．将实验基础数据填入以下空格，其它实验数据记录在数据表；填砂模型15的内径D1=0.0787m，其截面积A1= m2；填砂模型17的内径D2=0.0391m，其截面积A2= m2；液体温度T= ℃，液体粘度μ= mPa ·sH1～H5距离ΔL1= m，H６～H１０距离ΔL2= m２．用达西定律求出两种不同直径模型在不同流量下的平均渗透率3．以液柱高H为纵坐标、长度L为横坐标，绘出三个流量下的压力分布曲线（两种渗透面积）。
达西实验报告
达西定律验证实验报告一、实验目的通过进行本实验，测定均质砂的渗透系数K 值以及渗过砂体的渗流量与水头损失的关系，验证渗流的达西定律。
二、实验类型验证型三、实验仪器在直立圆筒中装入均质砂，底部装一块滤板，实验用水由带溢水装置的供水桶供给，恒定水流由砂体下部进入，渗过砂体的水由圆筒顶溢出，用量筒与停表测定渗流量Q ；在圆筒侧壁上装两只测压管，以测定渗流水头损失。
供水桶可上下移动以改变实验水头与流量。
四、实验原理液体在孔隙介质中流动时，由于粘滞性作用将会产生能量损失。
达西（Henri Darcy ）在1852-1855年间通过实验，总结得出渗流能 量损失与渗流速度成一次方的线性规律，后人称为达西定律。
由于渗流速度很小，故速度水头可以忽略不计。
因此总水头H 可用测管水头h 来表示，水头损失h w 可用测管水头差来表示，即γ/p z h H +==，21h h H h W -=∆=于是，水力坡度J 可用测管水头坡度来表示L H L h J W //∆==式中：l 为两个测压管孔之间距离；h 1与h 2为两个测压孔的测管水头。
达西通过大量实验，得到圆筒内渗流量Q 与圆筒断面积A 和水力坡度J 成正比，并和土壤的透水性能有关，所建立基本关系式如下：kAJ Q =kJ A Q v ==/式中v 为渗流简化模型的断面平均流速；系数K 为反映孔隙介质透水性能的综合系数，称为渗透系数。
实验中的渗流区为一圆柱形的均质砂体，属于均匀渗流，可以认为各点的流动状态是相同的，任意点的渗流流速u 等于断面平均渗流流速，因此达西定律也可以表示为：kJ u =上式表明，渗流的水力坡度，即单位距离上的水头损失与渗流流速的一次方成正比，因此称为渗流线性定律渗流雷诺数用下列经验公式求：νe vd n 23.075.01Re +=式中d e 为砂样有效粒径、n 为孔隙率。
五、实验内容和要求（一）实验内容1．记录基本常数，包括实验圆筒内径D 、测孔间距l 及砂样有效粒径d e 、孔隙率n 与水温。
达西定律实验
达西定律实验水力学及流体力学实验仪系列产品DXY型达西定律实验仪仪器编号：北京新华教仪科贸有限公司华同丰(北京)科技有限公司达西定律实验一、实验目的1.测定渗透砂体的渗透量与水头损失的关系，验证渗流的达西定律。
2.测定均质砂的渗透系数K值;二、实验设备设备由水泵、供水箱、存水箱及升降装置构成供水系统。
实验箱内装均质砂，底部及砂体的上表面各装一块滤板，中部设二个多孔测压管测定渗流水头损失。
用体积法测流量。
1—水泵2—升降定位手柄3—供水箱4—供水箱溢流槽5—供水调节阀6—排气软管7—测压管8—实验箱溢流槽9—实验箱10—多孔测压管11—转向阀12—计量箱13—存水箱14—泄流槽15—泄水阀16—供水阀*实验前请用地脚螺丝调平实验台三、实验原理及计算式液体在孔隙介质中流动时，由于粘滞性作用将会产生能量损失。
达西（Henri Darcy）在1852-1855年间通过实验，总结出渗流能量损失与渗流速度成一次方的线性规律，后人称为达西定律。
由于渗流速度很小，故速度水头可以忽略不计。
因此总水头H可用测管水头h来表示，水头损失h w可用测管水头差来表示，即于是，水力坡度J可用测管水头坡度来表示：式中，L为两个测压管孔之间的距离，h1与h2为两个测压孔的测管水头。
达西通过实验，得到实验圆筒内渗流量Ｑ与圆筒断面积A和水力坡度J成正比，并和土壤的透水性有关，所建立基本关系式如下：Q＝KAJ v=Q/A=KJ式中，v为渗流简化模型的断面平均流速，系数K为反映孔隙介质透水性能的综合系数，称为参透系数。
实验中的渗流区为一圆柱形的均质砂体，属于均匀渗流，可以认为各点的流动状态是相同的，任意点的渗流流速u等于断面平均渗流流速，因此达西定律也可以表示为：u= v= KJ上式表明，渗流的水力坡度，即单位距离上的水头损失与渗流流速的一次方成正比，因此称为渗流线性定律。
Darcy’s Law 是描述以粘滞力为主、雷诺数Re< 1~10的层流状态下的地下水渗流基本定律，指出渗流速度V与水力坡度J成线性关系，V=KJ，或Q=KAJ，又称线性渗透定律。
达西实验报告
《水文地质学基础》实验报告实验名称：达西定律实验实验人：实验日期：一、实验目的1、测定渗透砂体的渗透量与水头损失的关系，验证渗流的达西定律。
2、测定均质砂的渗透系数K值;二、实验设备：1.供水器装置（马氏瓶）：以法国物理学家Mariotte的马利奥特瓶装置，是一种能控制水位又能自动连续补给水的量测装置。
2.渗透装置（试样筒）：有机玻璃圆筒，上部设有进水孔，底部装有过滤板，下端有出水孔，供测量渗流量用。
侧面有三个测压孔。
3.测压装置（测压板和测压管）：在测压板上装有三根5－8mm带刻度的玻璃管，分别与试样筒上的三个测压孔连接，用于测定三个断面上的测压水位。
三个测压管用胶管分别与试样筒相应的管孔连结。
4.排水装置：在测压板上均匀分布有一系列的圆孔，用于调节排水水位。
其它设备有：100m1的量筒、水槽、漏斗、捣捧、装样杯、秒表、温度计、管夹、胶皮管及吸气球等。
三、实验原理：达西通过大量实验，得到圆筒过水断面的渗流量Q与圆筒断面F和水力坡度I成正比，并和土壤的透水性能有关，所建立基本关系式如下：式中：v---为渗流简化模型的断面平均流速；K---为岩石的渗透系数，反映了孔隙介质透水性能。
四、实验步骤：1.检查仪器设备是否齐全、完好。
胶管与仪器连结处是否漏气漏水或堵塞。
2.装样：岩样有两种，即原状样和扰动样。
原状样就是在野外取来土柱直接装到渗透装置（有机玻璃圆筒）内；扰动样则要按天然容重分层捣实，尽量接近天然状态，否则就没有实验意义了。
装样前，在过滤筛板上放二层铜丝网，然后装样，每装3—5cm厚时，用捣捧轻击数次，并测定试样的孔隙度或容重，使其结构尽量符合实际状态。
重复上述过程，直至试样超过最上一个测压孔以上5cm为止。
3.饱和试样（因达西定律是饱水带重力水运动的基本定律）：先将排水水位调节高于试样水面，饱和试样时要自上而下进行注水（便于排气），打开供水管夹，待试样表面出现水膜时（即饱和了），立即关闭供水夹，观察试样筒及三个侧压管水位是否在同一水平面上（因此时试样筒与测压管是U型连通器），如果测压管水位不在同一水平面上，则说明有气泡存在或测压管被堵塞，这时需要排气，排气的方法有两种，即将测压板倾斜或用吸耳气球从偏高或偏低水位的管中吸出气泡，达到水平，各测压管水位差<1mm为准。
不可压缩流体平面径向稳定渗流实验(附带实验总结)
中国石油大学（渗流力学）实验报告实验日期：2013-05-09 成绩：班级：石工10 学号：1002 姓名：教师：张同组者：实验二不可压缩流体平面径向稳定渗流实验一、实验目的1、平面径向渗流实验是达西定律在径向渗流方式下的体现，通过本实验加深对达西定律的理解；2、要求熟悉平面径向渗流方式下的压力降落规律，并深刻理解该渗流规律与单向渗流规律的不同，进而对渗透率突变地层、非均质地层等复杂情况下的渗流问题及其规律深入分析和理解。
二、实验原理平面径向渗流实验以稳定渗流理论为基础，采用圆形填砂模型，以流体在模型中的流动模拟水平均质地层中不可压缩流体平面径向稳定渗流过程。
保持填砂模型内、外边缘压力恒定，改变出口端流量，在稳定条件下测量填砂模型不同位置处的水头高度，可绘制水头高度或压力随位置的变化曲线(压降漏斗曲线)；根据平面径向稳定渗流方程的解计算填砂模型的流动系数及渗透率。
三、实验流程实验流程见图2-1，圆形填砂模型18上部均匀测压管，供液筒内通过溢流管保持液面高度稳定，以保持填砂模型外边缘压力稳定。
图2-1 平面径向流实验流程图1－测压管（模拟井）；2～16－测压管（共16根）；18―圆形边界（填砂模型）；19－排液管（生产井筒）；20—量筒；21—进水管线；22—供液筒；23－溢流管；24—排水阀；25—进水阀；26—供水阀。
四、实验步骤1、记录填砂模型半径、填砂模型厚度，模拟井半径、测压管间距等数据。
2、打开供水阀“26”，打开管道泵电源，向供液筒注水，通过溢流管使供液筒内液面保持恒定。
3、关闭排水阀“24”，打开进水阀“25”向填砂模型注水。
4、当液面平稳后，打开排水阀“24”，控制一较小流量。
5、待液面稳定后，测试一段时间内流入量筒的水量，重复三次。
；6、记录液面稳定时各测压管内水柱高度。
7、调节排水阀，适当放大流量，重复步骤5、6；在不同流量下测量流量及各测压管高度，共测三组流量。
8、关闭排水阀24、进水阀25，结束实验。
达西渗流实验报告
达西渗流实验报告达西渗流实验报告引言：达西渗流实验是一种常用于研究流体在多孔介质中运动规律的实验方法。
通过测量流体在不同压力下通过多孔介质的流量，可以揭示流体在多孔介质中的渗流特性和渗透性。
本报告将详细介绍达西渗流实验的原理、实验装置、实验过程和实验结果，并对实验结果进行分析和讨论。
一、实验原理达西渗流实验是基于达西定律，即流体在多孔介质中的渗流速度与渗透压和多孔介质的渗透性有关。
根据达西定律，流体在多孔介质中的渗流速度与渗透压成正比，与多孔介质的渗透性成反比。
通过达西渗流实验，可以测量流体的渗流速度，从而间接推断多孔介质的渗透性。
二、实验装置本次实验使用的实验装置包括渗流仪、水泵、水桶、压力计、流量计和多孔介质样品。
渗流仪是实验的核心设备，由一个垂直的透水柱和一个水平的透水管组成。
多孔介质样品放置在透水管中，通过调节水泵的流量和压力计的读数，可以控制流体在多孔介质中的渗流速度。
三、实验过程1. 准备工作：将多孔介质样品放置在透水管中，并确保其处于水平状态。
连接水泵、水桶、渗流仪和压力计，并调整好流量和压力计的初始读数。
2. 开始实验：打开水泵，使水流通过多孔介质样品。
同时记录下水泵的流量和压力计的读数。
3. 实验数据记录：每隔一段时间，记录下水泵的流量和压力计的读数。
同时，还需记录下多孔介质样品的温度和湿度等环境因素。
4. 实验结束：当实验数据足够充分时，停止水泵的运行。
记录下最后的流量和压力计的读数，并进行实验装置的清洁和整理。
四、实验结果分析通过对实验数据的分析，可以得到流体在多孔介质中的渗流速度和渗透性等信息。
根据达西定律，流体的渗流速度与渗透压成正比，与多孔介质的渗透性成反比。
因此，可以通过绘制渗流速度与渗透压的关系曲线，来评估多孔介质的渗透性。
此外，还可以通过对实验数据的统计分析，计算出多孔介质的渗透系数和渗透率等参数。
这些参数可以用于评估多孔介质的渗透性能，并为相关领域的工程设计和地质勘探提供参考依据。
达西实验定律
达西实验定律达西实验定律，又称达西-勒傅氏定律，是描述液体通过多孔介质渗透的规律。
它是由法国物理学家亨利·达西和法国工程师亚历山大·勒傅氏在19世纪上半叶发现并提出的。
这个定律在流体力学和渗流理论的研究中具有重要的地位。
达西实验定律的基本内容是：液体在渗透过程中的流速与压力之间存在着一种函数关系。
具体地说，当液体通过多孔介质渗透时，渗透速度正比于液体的粘度和渗透面积，反比于多孔介质的长度和黏度。
达西实验定律的实验证明，液体在渗透过程中，流速与压力呈线性关系。
这意味着当压力增加时，液体的渗透速度也随之增加，反之亦然。
这个定律的发现对于理解液体渗流现象以及工程设计和科学研究中的相关问题具有重要意义。
为了验证达西实验定律，达西和勒傅氏进行了一系列实验。
他们使用了不同的多孔介质，如过滤纸、细砂和活性炭等，将液体通过这些介质进行渗透。
通过测量液体的流速和压力，他们得出了渗透速度与压力的线性关系。
这一发现为达西实验定律的提出提供了实验证据。
在工程和科学领域中，达西实验定律有着广泛的应用。
例如，在地下水资源管理和开采方面，达西实验定律可以帮助工程师和研究人员预测地下水的流动速度和压力分布，从而指导地下水资源的合理利用和管理。
在石油工程中，达西实验定律可以用来预测油井中的渗流速度和压力分布，为油田开发和生产提供技术支持。
达西实验定律还可以应用于过滤和分离技术。
通过控制渗透压，可以实现对溶液中溶质的选择性分离和浓缩。
这种技术在化学工业和生物医学工程中有着广泛的应用，例如海水淡化、药物分离和蛋白质纯化等。
达西实验定律是描述液体通过多孔介质渗透的基本规律。
它的发现和应用对于理解和解决液体渗透和渗流相关的问题具有重要意义。
达西实验定律的提出不仅推动了流体力学和渗流理论的发展，还为工程和科学领域的应用提供了理论基础。
达西渗透实验指导书
达西渗透实验1实验目的（1） 测定均质沙的渗透系数k 值；（2） 测定通过沙体的渗透流量与水头损失的关系，验证达西定律。
（3） 通过试验，确定水流通过沙体的雷诺数，判别达西定律的适用范围。
2.实验设备与仪器实验设备由活动盛水容器、溢流板、进水管、滤板、盛沙桶、溢流管和测压管组成。
测量仪器为量筒、秒表、温度计。
3.实验原理液体在空隙介质中流动时，由于液体具有粘性，在液体流动中会引起水头损失1856年法国工程师H.Darcg 在装满沙的圆筒中进行实验。
因为渗流流速极为微小，所以流速水头可以忽略不计。
因此总水头H 可以用测压管水头h 来表示。
水头损失h w 可以用测压管水头差来表示，即γ/p Z h H +== （1） 21-h h h w = （2） 水力坡度可用测压管水头坡度来表示，即 Lh h L h J w 21-==达西分析了大量的实验资料表明，渗流量Q 与圆筒断面面积A 及水头损失h w 成正比，与断面间距L 成反比，并和土壤的透水性有关，达西得到了如下基本关系式L h h kAkAJ Q 21-== （3） Lh h k kJ A Qv 21-=== （4）)/(AJ Q k = （5） 式中，v 为渗流的断面平均流速；γ/111p Z h +=，γ/222p Z h +=， k 为反映孔隙介质透水性能的一个综合系数，即渗透系数。
式（3）~（5）所表示的关系称为达西定律，它是渗流的基本定律。
由式（4）可以看出，渗透速度V 与水力坡度J 成线性关系，所以达西定律又称为线性渗流定律。
渗透系数k 是反映土壤透水性的一个综合指标，其大小主要取决于土壤颗粒的形状、大小、均匀程度以及地质构造等孔隙介质的特性，同时也和流体的物性如粘滞性和重度等有关。
因此k 值将随孔隙介质的不同而不同；对于同一介质，也因流体的不同而有差别；即使同一流体，当温度变化时重度和粘滞系数也有所变化，因而k 值也有所变化。
4渗流流态的判别地下水的运动也存在层流和紊流两种流态。
达西实验报告
达西实验报告
《达西实验报告》
在科学研究领域，达西实验是一种经典的实验方法，它被广泛应用于物理学、
化学、生物学等领域。
达西实验的原理是通过控制变量的方法，观察不同条件
下的实验结果，从而得出科学结论。
本文将介绍达西实验的基本原理和应用。
首先，达西实验的基本原理是设计实验条件，控制变量，观察实验结果，从而
得出科学结论。
在达西实验中，研究者需要设计实验条件，例如温度、压力、
光照等，然后控制其他变量不变，观察实验结果的变化。
通过比较不同条件下
的实验结果，研究者可以得出科学结论，指导后续的科学研究和实践应用。
其次，达西实验在物理学、化学、生物学等领域都有广泛的应用。
在物理学中，达西实验可以用于研究光学、热力学等问题；在化学中，可以用于研究化学反应、物质变化等问题；在生物学中，可以用于研究生物体对环境因素的适应能
力等问题。
通过达西实验，科学家们可以深入研究各种自然现象，为人类社会
的发展提供科学依据。
最后，达西实验的结果对科学研究和实践应用都具有重要意义。
通过达西实验，科学家们可以得出结论，指导后续的科学研究和实践应用。
例如，在医学领域，通过达西实验可以研究药物的疗效和副作用，为临床治疗提供科学依据；在环
境保护领域，通过达西实验可以研究污染物的分布和迁移规律，为环境保护提
供科学依据。
总之，达西实验是一种重要的科学研究方法，它通过控制变量的方法，观察实
验结果，得出科学结论，指导后续的科学研究和实践应用。
在未来的科学研究中，达西实验将继续发挥重要作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
达西定律流速
达西定律流速全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：达西定律是流体力学中的一条重要定律，它描述了流体通过管道时的流速与管道的直径、管道壁面的材料、管道内壁的粗糙度等因素之间的关系。
达西定律的正式表述为：在定常不可压缩流体中，管道内流速与管道直径的关系可以用以下公式表示：v = (1 / n) * (R / D)^2 * (ΔP / ρ)^0.5v为流速，n为摩阻系数，R为管道粗糙度，D为管道直径，ΔP为管道两端的压力差，ρ为流体密度。
达西定律是流体力学的基本原理之一，对于流体力学的理论研究和工程应用具有重要意义。
通过达西定律，我们可以分析管道内流体的流速分布情况，为管道设计和流体输送提供依据。
在工程实践中，达西定律的应用非常广泛。
比如在给水管道系统中，我们需要根据输送水流的数量和速度来确定管道的直径，以保证水流的稳定输送；在石油管道输送系统中，通过达西定律可以计算油流的流速，从而保证石油的安全输送。
在达西定律中，管道的粗糙度和摩擦系数是影响流速的重要因素之一。
当管道内壁较为光滑时，流体的流速会较大；而当管道内壁比较粗糙时，流体的流速则会受到一定程度的阻碍。
在管道设计和维护过程中，我们需要注意管道内壁的材质和光滑度，以充分发挥达西定律的作用。
达西定律还可以通过实验验证和数值模拟来进行验证。
通过实验观测管道内流体的流速和压力变化，可以验证达西定律的有效性，并进一步完善达西定律的模型。
借助数值模拟方法，可以对复杂的流体输送系统进行模拟分析，为工程设计提供科学依据。
达西定律作为流体力学中的基本定律，对于管道流速的预测和分析具有重要意义。
通过深入理解达西定律，可以更好地指导工程实践，并为管道系统的设计和运行提供科学依据。
相信在不断的研究和实践中，达西定律会有更广泛的应用和发展。
【此处建议对具体的应用领域进行案例分析和深入探讨，以加强文章的实用性和深度。
】第二篇示例：达西定律是流体力学中一个非常重要的定律，用于描述流体在管道中的流速和阻力的关系。
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稳定流达西实验
一、实验目的
了解并掌握饱水砂土层中水流总量与水位及截面面积之间的关系。
二、实验装置及仪器设备
实验装置如图3—2所示。
图3－2 达西实验装置
主要仪器设备有：
（1）渗水桶：内径φ120mm，两测压管连接处之间的距离为250mm；
（2）附件：击实部件、铜丝布、橡皮管、量筒、秒表；
（3）土样：石英砂。
三、实验步骤及练习
（1）把砂土样放入渗水筒中，用击实棒轻击数次，然后将进水口孔与橡皮管连接至阀门处；
（2）打开阀门，使试样达到饱和状态，关闭阀门并检查测压管水位是否平齐，如不平齐，表示仪器有集气或土样堵塞现象，必须进行校正；
（3）校正准确后，调整流速，保持渗水筒水面高度为一定值，测出六组不同的h1、h2和Q值；
（4）根据达西定律：Q=KA（h1－h2）∕△L，求出渗透系数K值，并列出数值表；
（5）用最小二乘方法（参见后文）求出渗透系数K，值；
（6）根据所求出的，分别描绘出平均K值和K，值的曲线图，并分析讨论。
表3—1 实验数据一览表
四、实验数据整理
假设所测出数据点(v i ，I i )，i ＝1，2，······N ，在v ，I 坐标系中的各数据点，可以观察到这些离散点的分布大致成一直线，设此直线为：
v ＝v(I)＝a ＋KI 其中a 、K 为待定系数。
要找出v ，I 之间的依赖关系，即确定a 、K 的值，则要求近似直线（尽可能从数据点通过）的v ，
(I)与v(I)有最好的拟合，也就是说v ，
(I)－v(I)→ 0,其误差表示为e （余量）。
当余量的平方和为最小时，拟合为最好，即min 2=∑i e 。
设θ（a ，K ）＝∑∑=2i e [ v i －（a ＋KI i ）]2
要使上式为最小，由微积分求极值方法得：θ（a ，K ） →0的参数应满足：
0=∂∂a θ， 0=∂∂K
θ ∑∑=+i i v I K na i i i i v I I K I a ∑∑∑=+2
解上面的方程组，可以求得a ，K 的数值，进而得到线性渗透直线的方程。