Darcy law是什麼意思，Darcy law的意思翻譯、用法、同義詞、例句

常用詞典

例句

專業解析

達西定律（Darcy's Law）是描述流體在多孔介質中滲流規律的基礎方程，由法國工程師亨利·達西（Henry Darcy）于1856年通過沙柱滲流實驗首次提出。該定律建立了流體流量與壓力梯度、介質滲透性之間的定量關系，是水文地質學、石油工程、環境工程等領域的核心理論。

一、定律的數學表達式

達西定律的微分形式可表示為： $$ vec{q} = -frac{K}{mu} abla p $$ 其中：

• $vec{q}$ 為達西流速（單位時間通過單位面積的流體體積，m/s）
• $K$ 為滲透率（多孔介質允許流體通過的能力，單位：達西或m²）
• $mu$ 為流體動力黏度（Pa·s）
• $ abla p$ 為壓力梯度（Pa/m） 負號表示流體從高壓區流向低壓區。

二、關鍵參數解析

1. 滲透率（K）

   表征多孔介質（如土壤、岩石）的輸運能力，取決于孔隙結構、連通性等物理性質，與流體類型無關。例如，砂岩滲透率通常為10⁻¹⁵–10⁻¹² m²（1毫達西至1達西）。

2. 達西流速與實際流速

   達西流速是表觀流速，實際流體流速需考慮孔隙率（$n$）：

   $$ v_{text{實際}} = frac{q}{n} $$

三、適用條件與局限性

• 適用範圍：層流（雷諾數Re<1）、均質介質、不可壓縮流體。
• 不適用情況：
  • 高速湍流（如裂隙岩體中的快速流動）
  • 非牛頓流體（如聚合物溶液）
  • 存在化學/熱力學效應（如離子交換）的場景。

四、工程應用領域

1. 地下水資源評估：預測含水層抽水速率與水位變化。
2. 石油開采：計算油藏中原油的滲流量及采收率。
3. 污染物遷移模拟：分析污染物在地下水的擴散路徑。
4. 岩土工程：評估堤壩滲流穩定性及排水設計。

權威參考文獻：

• 達西定律原始實驗：SPE文獻庫 SPE Darcy's Law Overview
• 地質應用擴展：USGS地下水手冊 USGS Groundwater Flow
• 工程實踐案例：ScienceDirect多孔介質傳輸專題 ScienceDirect Review

網絡擴展資料

達西定律（Darcy's Law）是描述流體在多孔介質中滲流規律的核心理論，由法國水力學家亨利·達西（Henri Darcy）于1856年通過沙土滲流實驗提出。以下是其詳細解釋：

1.基本定義

達西定律指出：單位時間内流體通過多孔介質的滲流量（Q），與介質的橫截面積（A）、兩端壓力差（Δp）成正比，與滲流路徑長度（L）及流體黏度（μ）成反比。其核心公式為： $$ Q = K cdot A cdot frac{Delta h}{L} $$ 或簡化為滲流速度表達式： $$ v = K cdot I $$ 其中：

• ( v )：滲流速度（單位：m/s）
• ( K )：滲透系數（反映介質導水能力，單位：m/s）
• ( I )：水力梯度（( I = Delta h / L )，即單位長度水頭損失）

2.適用範圍

• 適用條件：低速層流滲流，常見于砂土、黏土及裂隙岩石中的地下水運動。
• 限制：高速滲流（如湍流）需采用修正的Forchheimer方程。

3.物理意義

• 滲透率與介質關系：滲透系數( K )由介質孔隙結構和流體性質共同決定，例如孔隙度、顆粒排列等。
• 工程應用：廣泛用于地下水模拟、石油開采、土壤污染遷移等領域，是水文地質學的基礎理論。

4.公式推導背景

達西通過實驗發現，滲流量與壓力差呈線性關系，并引入比例系數( K )量化介質的滲透能力。實驗中，他使用等粒徑填砂柱，驗證了流量與截面積、壓力差的正相關性，以及與路徑長度、黏度的負相關性。

5.單位制說明

• 國際單位中，壓力差常用MPa或atm，黏度單位為mPa·s（厘泊，cP）。
• 滲透系數( K )的單位為達西（D），1達西≈0.987×10⁻¹² m²。

如需進一步了解實驗細節或修正方程，可參考地質學或滲流力學專業文獻。

别人正在浏覽的英文單詞...

wed.definitegirthgudgeonJeffKhoslapresbyacusisReinhardtimbrelblood smearchoke downfinancial ruinnasal septumreality showthe Nile valleyadynerinAmeburiaautodynebarycentrebrachelytrousbuthiazidcarmoisinecodominantdasycarpinedemonetizeestameneseurythmiafluoridizejaywalkercoal pulverizer