darcy定律及其表达式

问题描述

精选答案

达西定律由法国水力学家 H.-P.-G.达西在1852～1855年通过大量实验得出；是反映水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律。达西定律是由砂质土体实验得到的，后来推广应用于其他土体，如粘土和具有细裂隙的岩石等。

中文名

达西定律

外文名

Darcy’s Law

适用范围

砂土、一般粘土

得出时间

1856年

表达式

Q=KFh/L

得出者达西

达西定律Darcy’s Law

式中Q为单位时间渗流量，F为过水断面，h为总水头损失，L为渗流路径长度，I=h/L为水力坡度，K为渗透系数。关系式表明，水在单位时间内通过多孔介质的渗流量与渗流路径长度成反比，与过水断面面积和总水头损失成正比。从水力学已知，通过某一断面的流量Q等于流速v与过水断面F的乘积，即Q=Fv。或，据此，达西定律也可以用另一种形式表达v=KI

v为渗流速度。上式表明， 渗流速度与水力坡度一次方成正比。说明水力坡度与渗流速度呈线性关系，故又称线性渗流定律。达西定律适用的上限有两种看法：一种认为达西定律适用于地下水的层流运动；另一种认为并非所有地下水层流运动都能用达西定律来表述，有些地下水层流运动的情况偏离达西定律，达西定律的适应范围比层流范围小。

这个定律说明水通过多孔介质的速度同水力梯度的大小及介质的渗透性能成正比。

这种关系可用下列方程式表示：V=K[（h2－h1）÷L]。

其中V 代表水的流速，K 代表渗透力的量度(单位与流速相同, 即长度/时间)，（h2－h1）÷L 代表地下水水位的坡度（即水力梯度）。因为摩擦的关系，地下水的运动比地表水缓慢得多。可以利用在井中投放盐或染料，测定渗流系数和到达另一井内所需的时间。

达西定律

在美国佛罗里达的含水层中，曾沿着多口水井，采用碳14方法测定地下水的年龄。结果测出渗流系数为每年7 米。在渗透性能良好的介质中，渗流系数可高达每日6 米。美国还测得过每日235 米的纪录。不过，在许多地方，速率通常是每年不超过30 米。

公式推导

简介

达西定律是渗流中最基本的定律, 其形式简洁( v= kJ ), 最早是由实验证实的。它清楚地表明了渗流速度v与水力坡降J 成正比的关系。但这里只是笼统地用k 体现不同材料的不同的渗透性。为了更细致地认识和控制特定渗流就必须清楚k 与哪些因素有关。

达西定律定义

达西定律的

其他回答

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:(1)Darcy定律原理:法国水力学家达西于1852—1856年通过大量实验获得了重力水运动线性渗入定律。

(2表达式:Q=KF=KFi。合用条件:大量实验研究表白Darcy定律合用于雷诺是Re不大于1~10地下水渗流运动。超过此范畴,V与i不是线性关系,地下水运动不符合Darcy定律。因此Darcy定律仅合用于雷诺是Re不大于1~10层流运动。绝大多数状况下,地下水运动都符合线性渗入定律。

其他回答

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定义：达西公式为不可压缩粘性流体在粗糙管内定常流动时，沿管的压强降表达式。

达西公式为均匀流沿程水头损失的普遍计算式，对层流、紊流均适用。公式中：l为管长；d为管径；l/d称为几何因子；V为管内平均速度；V2/2g为速度水头；λ为沿程摩阻系数，λ并不是一个确定的常数，一般由实验确定。

一般情况下，λ与雷诺数Re和管壁相对粗糙度△/d有关，即λ=f(Re,△/d),但对于圆管层流运动，λ仅与流态有关，λ=f(Re)=64/Re.该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内充分发展的层流和湍流流动，在工程上有重要意义。