達西定律為什麼稱為線性滲透定律

1樓：情感諮詢安老師

達西定律也可以用另一種形式表達 v=ki v為滲流速度。上式表明，滲流速度與水力坡度一次方成正比。說明水力坡度與滲流速度呈線性關係，故又稱線性滲流定律。

達西定律的適用範圍，尚未完全研究清楚。達西定律適用的上限有兩種觀點：一種認為達西定律適用於地下水的層流運動，另一種認為並非所有的地下水層流運動都能用達西定律來描述，有偏離達西定律的地下水層流運動存在，即達西定律適用的範圍比層流的範圍要小。

這是因為隨著滲透速度的增大，慣性力也增大，當慣性力接近摩擦阻力時，滲透速度與水力坡度之間不再是線性關係，偏離了達西定律。但此時尚未從層流轉變為紊流。對於粘性土，有人認為還存在乙個下限，即當地下水的流動克服起始水力坡度以後，才符合達西定律。

大量實踐表明，絕大多數情況下孔隙含水層中的滲流都能用達西定律描述，即使在裂隙和溶隙中的地下水運動，許多情況下也可用達西定律描述。但對某些巨大裂隙和暗河中地下水運動來說，當水力坡度較大時，達西定律不適用。

2樓：在漢仙巖喝可樂的珍珠梅

滲透速度與水力坡度的一次方成正比，在直角坐標系中，v與i為直線關系，因此達西定律也稱線性（直線）滲透定律。

達西滲流定律的達西定律

3樓：網友

達西在2023年通過了大量的實驗研究，總結得出滲流能量損失與滲流速度之間的關係，即達西定律。

達西定律：達西實驗裝置如圖所示。圓筒橫斷面積為a，其中充填均勻的砂粒，砂層厚度為l，由金屬網支托。水由穩壓水箱經水管a流入圓筒中，再經砂層滲濾後由出水管b流出。

其流量由量筒c量測，在砂層上下兩端裝測壓管以量測滲流的水頭損失。由於滲流流速極小，所以流速水頭可以忽略不計，總水頭可用測壓管水頭來表示，水力坡度可以用測壓管坡度來表示：

達西分析了大量實驗資料，得到圓筒內的滲流量q與圓筒橫斷面積a和水力坡度j成正比，並和砂層的透水效能有關。達西建立的基本關係為：q=kaj,也可以寫成v=q/a=kj，式中 k為滲流係數，反映了土壤的透水效能。

實驗發現，隨著雷諾數re的增加，多孔介質（砂層）中的流動狀態經歷三個區域：①線性層流區：粘性力佔優勢，達西定律成立，上限約在re=10左右；②非線性層流區(過渡區)：

為主要被慣性力制約的層流，達西定律不成立，上限約在re=100左右，在上限附近開始有層流到湍流的過渡；③湍流區：慣性力佔優勢，達西定律不成立。由此可見，從上限雷諾數方面偏離達西定律與層流到湍流的過渡不是完全等價的。

在滲流速度很低時，流體與介質間的表面分子力作用顯得更為重要。部分液體的滯流現象使孔隙度發生變化，從而引起滲透率的相應變化。實驗表明，這時孔隙度和滲透率均隨滲流速度的增加而增加，速度到某一臨界值後不再變化，因此不遵循達西定律。

在雷諾數大於上限re數的情況下，應該用「滲流的二項式定律」代替達西定律，即。

式中a、b為決定於流體和介質性質的常數。

在雷諾數小於下限re數情況下，非線性滲流定律的一般形式可寫為：

式中f(j)為小雷諾數情況下滲透率隨水力坡度的變化函式關係，由實驗確定。

以上主要是單相流體達西滲流定律；對於多相流體，達西定律對每一相仍然成立，只需將滲透率修正為該相的相滲透率即可。