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實驗報告實驗名稱____達西定律驗證實驗__課程名稱______水力學__________院系部:可再生能源學院專業(yè)班級：學生姓名：學號:同組人:實驗臺號:指導教師：成績：實驗日期:2011.10.20華北電力大學實驗目的及要求：通過進行本實驗，測定均質砂的滲透系數(shù)K值以及滲過砂體的滲流量與水頭損失的關系，驗證滲流的達西定律。二、實驗儀器：在直立圓筒中裝入均質砂，底部裝一塊濾板，實驗用水由帶溢水裝置的供水桶供給，恒定水流由砂體下部進入，滲過砂體的水由圓筒頂溢出，用量筒與停表測定滲流量Q；在圓筒側壁上裝兩只測壓管，以測定滲流水頭損失。供水桶可上下移動以改變實驗水頭與流量。三、實驗原理液體在孔隙介質中流動時，由于粘滯性作用將會產(chǎn)生能量損失。達西（HenriDarcy）在1852-1855年間通過實驗，總結得出滲流能量損失與滲流速度成一次方的線性規(guī)律，后人稱為達西定律。由于滲流速度很小，故速度水頭可以忽略不計。因此總水頭H可用測管水頭h來表示，水頭損失hw可用測管水頭差來表示，即，于是，水力坡度J可用測管水頭坡度來表示式中：l為兩個測壓管孔之間距離；h1與h2為兩個測壓孔的測管水頭。達西通過大量實驗，得到圓筒內滲流量Q與圓筒斷面積A和水力坡度J成正比，并和土壤的透水性能有關，所建立基本關系式如下：

式中v為滲流簡化模型的斷面平均流速；系數(shù)K為反映孔隙介質透水性能的綜合系數(shù)，稱為滲透系數(shù)。實驗中的滲流區(qū)為一圓柱形的均質砂體，屬于均勻滲流，可以認為各點的流動狀態(tài)是相同的，任意點的滲流流速u等于斷面平均滲流流速，因此達西定律也可以表示為：上式表明，滲流的水力坡度，即單位距離上的水頭損失與滲流流速的一次方成正比，因此稱為滲流線性定律滲流雷諾數(shù)用下列經(jīng)驗公式求：式中de為砂樣有效粒徑、n為孔隙率。四、實驗方法與步驟:1．記錄基本常數(shù)，包括實驗圓筒內徑D、測孔間距l(xiāng)及砂樣有效粒徑de、孔隙率n與水溫。2．開啟供水管注水，讓水浸透圓筒內全部砂體并使圓筒充滿水；一般按流量從大到小順序進行實驗。將調節(jié)水頭的供水桶升到最高位置，待水流穩(wěn)定后，即可量測兩個測壓管的水頭，并用體積法測定滲流量。3．依次降低水頭，待水流穩(wěn)定后進行上述測量，共測10次。五、實驗數(shù)據(jù)處理D=14.4cmL=20cmde=0.738cmn=0.732F=64cm^2T=18.2°計算各組次的、v、J與滲透系數(shù)K值。2v—J關系曲線3.Q—hw關系曲線求出滲流線性定律的使用范圍與相應的臨界雷諾數(shù)Re。滲流線性定律,發(fā)生在層流階段,此階段v=k

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