一种孔隙介质中的渗流实验方法及模具

摘要

本发明一种孔隙介质中的渗流实验方法及模具，利用填充满由N×N×N个等粒径的球粒粘接而成的立方体单元的长方体管进行求解孔隙介质渗流基本方程参数。本发明提供的一种孔隙介质中的渗流实验方法及模具，使得管壁所引起的附加阻力对实验影恫小到可以忽略，就得到能够反映立方体排列孔隙介质模型渗流阻力特征的典型单元体模型，能够消除管壁阻力对实验结果的影响。

主权项

一种孔隙介质中的渗流实验方法，其特征在于包括以下步骤：(1)搭建实验模具：用1组以上由N×N×N个直径为d的等粒径的球粒粘接而成的立方体单元填充满一个长方体管，所述长方体管的横截面为边长为d×N的正方形，边长的上限为90mm，球粒与长方体管内管壁连接处固定；将长方体管的进水口端用设有进水口的盖板密封，将长方体管的出水口端用设有出水口的盖板密封；(2)用离心泵将水充满长方体管，充分排出长方体管中的气体；(3)使长方体管的进水口端和出水口端的压力差维持在ΔP₀以内，记录长方体管两端的压力和流量作为一组数据；(4)使长方体管的进水口端和出水口端的压力差增加ΔP₁，记录长方体管两端的压力和流量作为一组数据；(5)重复步骤(4)直到进水口端的水压达到离心泵能提供的最大水压，进入步骤(6)；(6)利用各组数据，通过Forchheimer定律得到水力梯度J和渗流速度u之间的非线性关系，做出u‑J曲线，通过二次曲线拟合，得到孔隙介质渗流参数A和B，通过对比参数得到非达西流参数α和β，完成孔隙介质中的渗流实验。