单向稳定流实验

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1、中国石油大学渗流力学实验报告实验日期：20_成绩：班级：石工班学号：姓名：教师：付帅师同组者：实验一不可压缩流体单向稳定渗流实验一、实验目的1.本实验采用的是变截面两段均质模型，通过实验观察不同段的不同压力降落情况。2.进一步加深对达两定律的深入理解，并了解它的适用范围及其局限性。二、实验原理一维单和渗流实验以稳定渗流理论为基础，采用变直径填砂管模型，以流体在模型中的流动模拟水平均质地层中不可压缩流体单向稳定渗流过程。保持填砂管两端恒定压力，改变出口端流量，在稳定条件下测量填砂管不同位置处的压力值，可绘制压力随位置的变化曲线；根据一维单相稳定渗流方程的解并计算两段填砂管的渗透率。三、实

2、验流程1〜10—测压管11一供液阀12—供液简13—溢流管14一供液控制阀15—水平单向渗流管（粗）16—支架17—水平单向渗流管（细）18—出U控制阀19一呈简图1一维单相稳定渗流实验流程图四、实验步骤1.记录渗流管长度、渗流管直径、测压管间距等相关数据。2.关闭出门阀控制“18”，打开供液阀“11”，打开管道泵电源，向供液筒注水。3.打开并调节供液控制阀“14”，使各测压管液面与供液筒内的液面保持在同一水平面上。4.稍微打开出口阀控制“18”，待渗流稳定后，记录各测压管的液面高度，用量筒、秒表测量渗流液体流量，重复三次。1.调节出口控制阀“18”，适当放大流量，重复步骤4;测量不同

3、流量下各测压管高度，共测三组流量。2.关闭出口控制阀“18”，关闭供液控制阀“14”，结束实验。五、数据处理1.根据表1,记录取全所需数据，计算三个不同流量下的测压管水柱高度的压力。表1测压管液面基准读数记录表实验仪器编号：单3#测压管序号填砂管粗端填砂管细端12345678910测压管基准读数cm0.81.00.90.70.71.41.21.10.41.2表2测压管液面读数记录表流速次数体积（cm3）时间（s）流量cm3!s平均流量cm3/s1115556.002.772.0627645.471.6735531.621.74219858.311.681.70210162.91.613

4、7541.561.80314732.121.461.4525638.691.4536343.751.44填砂管粗端直径=9.0cm，长度=523cm;填砂管细端直长度=50.8cm;填砂管粗端截曲积A=63.585cm2,填砂管细端截ifii积A?=15.896cm2；填砂管上部接头厚度10cm,相邻两侧压管中心距=12.5cm:流体粘度=丄11^3-5。流量计算法：Q=-t以流速1第一•次测量为例，Q=-=—=2.77t56同理可得其余两组数据如上表表2所示。表3三个不同平均流量下的各编号测压管对应的水柱高度平均流量(cm3/s)各编号测压管对应的水柱高度(cm)123456789

5、102.0618.8118.7918.5818.2017.9018.6816.2613.259.355.5025.5124.7825.1825.0024.7024.7822.5619.6516.4511.802499.982428.442467.642450.002420.602428.442210.881925.701612.101156.401.7020.6520.5520.2019.7819.4520.8718.4515.8811.557.8027.3527.0526.8026.5826.2526.9724.7522.2818.6515.102680.302650.902626.

6、402604.842572.502643.062425.502183.441827.701478.801.4532.2032.1631.8231.4031.1132.8030.8028.1525.0021.9838.938.6638.4238.2037.9138.9037.1034.5532.1028.283812.203788.683765.163743.603715.183812.203635.803385.903145.802771.44以填砂管的中心线为基准，则在平均流量(2i=2.06cm3/s时,1#管的水柱高度为：9li=18.81+-+3-0.8=25.51cm12管的

7、水柱高度为：=18.68+—+3-1.4=24.78cm62以平均流量2i=2.06cm3/s时的1管为例计算：AP=p冰=lxIO3x9.8x0.2551=2499.98Pa同理可得其余各组数据，将所有各组计算结果总结如表3。2.绘制三个流量下，测压管压力与流动距离的关系曲线，说明曲线斜率变化原因。从表3中数据取相关数据如表4。表4三个不同平均流量下的各编号测压管对应的测压管压力^距离cm平均12345678910012.52537.5506