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实验报告实验名称____达西定律验证实验__课程名称______水力学__________院系部:可再生能源学院专业班级：学生姓名：学号:同组人:实验台号:指导教师：成绩：实验日期:2011.10.20华北电力大学实验目的及要求：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。三、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（HenriDarcy）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hw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距离；h1与h2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：

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：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：式中de为砂样有效粒径、n为孔隙率。四、实验方法与步骤: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de、孔隙率n与水温。2．开启供水管注水，让水浸透圆筒内全部砂体并使圆筒充满水；一般按流量从大到小顺序进行实验。将调节水头的供水桶升到最高位置，待水流稳定后，即可量测两个测压管的水头，并用体积法测定渗流量。3．依次降低水头，待水流稳定后进行上述测量，共测10次。五、实验数据处理D=14.4cmL=20cmde=0.738cmn=0.732F=64cm^2T=18.2°计算各组次的、v、J与渗透系数K值。2v—J关系曲线3.Q—hw关系曲线求出渗流线性定律的使用范围与相应的临界雷诺数Re。渗流线性定律,发生在层流阶段,此阶段v=k

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