Darcy įstatymas, kurį sudaro eksperimentas ir programos



The Darcy įstatymas Jis skirtas apibūdinti skysčių srautus per akytas medžiagas. Įstatymas buvo priimtas kaip universalizacija, taikoma skaičiuojant vandens srautą smėlio filtrais. Jis buvo gautas iš keleto eksperimentų, kuriuos atliko prancūzų inžinierius Henry Darcy šiurkščiose smėliuose, kuriuose buvo smulkių žvyrų iš Saonos upės.

Nors laikui bėgant jis buvo modifikuotas, Darcy parengtas jo eksperimentų įstatymas yra dabartinio hidrologijos mokslinis pagrindas. Savo tyrimui Darcy naudojo prietaisą, labai panašų į permeametrus, kurie šiuo metu naudojami daugelyje laboratorijų skysčių tyrimuose.

Šiuo metu įstatymai plačiai naudojami tokiose įvairiose srityse kaip inžinerija, hidrogeologija ir naftos pramonė.

Indeksas

  • 1 Ką sudaro??
    • 1.1 Darcy įstatymo svarstymai
    • 1.2 Apribojimai
    • 1.3 Galiojimas
  • 2 Darcy eksperimentas
    • 2.1 Permeametras
  • 3 Programos
  • 4 Nuorodos

Ką ji sudaro??

Paprasčiausia forma Darcy įstatymo matematinė išraiška yra tokia:

Q = K ∙ A Δ Δh / ΔL

Šiame išraiškos Q yra srauto greitis ir K yra pastovus žinomas kaip Darcy pralaidumo koeficiento (konstanta priklauso nuo tiek medžiagos, ir skysčių savybių tekėti pro jį).

Be to, A yra skerspjūvio plotas, ΔL yra atstumas tarp dviejų mėginio taškų ir Δh yra galimas šių dviejų taškų skirtumas.

Tikslesnė teisės išraiška būtų:

q = - K ∙ (dh / dl)

Šioje lygtyje q = Q / A arba srautas per sekciją, K yra hidraulinis laidumas, o dh / dl - hidraulinis gradientas.

Darcy įstatymo svarstymai

Darcy'o įstatymo nustatymo metu atsižvelgiama į keletą aspektų tiek akytojoje terpėje, tiek skystyje:

- Skystis nėra suspaudžiamas.

- Poringa terpė, kuri teka per skystį, yra homogeniška.

- Srautas yra tiesinis.

- Skysčio srautas yra izoterminis.

- Skystis neveikia bet kuriuo metu su poringa terpe, kuri eina per.

Apribojimai

Galite iš esmės apsvarstyti du esminius Darcy įstatymo apribojimus.

- Pirma, tai, kad konstanta K nepriklauso vien tik nuo porėtos terpės, nes jos vertė priklauso ir nuo skysčio, kuris eina per jį..

- Antra, netiesinis ryšys tarp srauto ir hidraulinio gradiento, kuris vyksta, jei konstanta užima labai mažą vertę arba jei greitis yra labai aukštas.

Galiojimas

Apskritai manoma, kad įstatymas kildino Darcy taikomas vandens srautas per porėtos, kaip yra dirvožemyje byla, kurioje laminarinis srautas.

Tiesa yra tai, kad vėlesnis darbas kitų tyrėjų patvirtina, kad darsi dėsnis galioja daugumai tipų skysčių srautas juda per dirvą.

Vis dėlto svarbu nepamiršti, kad dėl didelių greičių skysčių ir labai mažų greičių dujų „Darcy“ teisė nebetaikoma.

Darcy eksperimentas

Prancūzų inžinierius Henry Darcy buvo vienas iš svarbiausių miesto geriamojo vandens tiekimo pirmtakų.

Jis buvo atsakingas už Prancūzijos Dijono miesto vandens tiekimo tinklo tyrimą. Matyt, tarp jos pareigų turėtų būti ir vandens valymo filtrų projektavimas; tai tikriausiai paskatino jį ištirti vandens srautus per smėlio lovas.

Jo atlikto tyrimo rezultatai pasirodė kaip priedas prie pranešimo apie Dijono miesto vandens paskirstymo tinklą; Būtent šiuose prieduose atsirado tai, kas vėliau tapo Darcy įstatymu..

Tiesa yra ta, kad jo tyrimai įrodė, toks didelis, kad nuo tada, abu yra laikomi visų vėlesnių tyrimų požeminio vandens srautų, kaip mokslo pagrindu pagrindas studijuojant skysčių pralaidumas.

Tačiau Henry Darcy darbo vertė neapsiriboja jo tyrimais. Henry Darcy taip pat pripažįstamas, nes jo pastangos leido Dijonui tapti antruoju Europos miestu po Romos, kad būtų pasiektas visiškas vandens tiekimo tinklas. Šis tinklas pasiekė kiekvieną kiekvieno Prancūzijos miesto namų aukštą.

Permeametras

Darcy sukurtas prietaisas jo eksperimentams yra dabartinių permeametrų pagrindas. Permeametrai naudojami skirtingų medžiagų pralaidumui nustatyti prieš skysčio praėjimą.

Apskritai jie susideda iš konteinerio, pripildyto smėlio medžiaga su pastovia nustatoma sekcija, per kurią cirkuliuoja vandens srautas.

Vandens srautas kilęs iš vandens rezervuaro, kuriame vandens lygis yra pastovus. Išėjimo anga, esanti kitame konteinerio gale, susideda iš čiaupo, per kurį pastovus srautas.

Mažiausiai du vandens stulpelio aukščio matavimai atliekami palei skysčio kelią, kad būtų žinoma medžiagos pralaidumas.

Programos

Darcy įstatymas šiuo metu plačiai naudojamas civilinėje inžinerijoje, žemės ūkio inžinerijoje ir naftos pramonėje; ir, žinoma, hidrogeologijoje.

Tokiu būdu vienas svarbiausių Darcy įstatymo taikymų yra vandens srautas per vandeninguosius sluoksnius.

Kalbant apie naftos pramonę, Darcy įstatymas taip pat naudojamas apibūdinti naftos, vandens ir dujų srautus per naftos telkinius.

Nuorodos

  1. Darcy teisė (n.d.). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 23 d., Iš en.wikipedia.org.
  2. Henry Darcy (n.d.). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 23 d. Iš es.wikipedia.org.
  3. Darcy įstatymas (n.d.). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 23 d. Iš es.wikipedia.org.
  4. Darcy, H. (1856). „Les fontaines publiques de la Ville de Dijon“. Paryžius: Dalmont.
  5. Arora, K. R. (1989). Dirvožemio mechanika ir pamatų inžinerija. Standartiniai leidėjai.