Undang-undang Darcy Apa Ia Terdiri, Eksperimen dan Aplikasi

The Undang-undang Darcy Ia berfungsi untuk menerangkan aliran bendalir melalui bahan berliang. Undang-undang tersebut telah disimpulkan sebagai universalisasi yang digunakan untuk pengiraan aliran air melalui penapis pasir. Ia diperoleh daripada beberapa eksperimen yang dilakukan oleh jurutera Perancis Henry Darcy dalam pasir kasar yang mengandungi batu kerikil halus dari Sungai Saona.

Walaupun dari masa ke masa ia mengalami perubahan, undang-undang yang dirumuskan oleh Darcy dari eksperimennya adalah asas saintifik hidrologi semasa. Untuk penyelidikannya, Darcy menggunakan alat yang sangat mirip dengan permenometer yang kini digunakan dalam kebanyakan makmal dalam penyelidikan bendalir.

Pada masa ini undang-undang digunakan secara meluas dalam bidang yang pelbagai seperti kejuruteraan, hidrogeologi dan industri minyak.

Indeks

• 1 Apa itu terdiri daripada??
  • 1.1 Pertimbangan Hukum Darcy
  • 1.2 Had
  • 1.3 Kesahan
• 2 percubaan Darcy
  • 2.1 Permeameter
• 3 Aplikasi
• 4 Rujukan

Apa itu terdiri daripada??

Dalam bentuk yang paling mudah, ungkapan matematik Darcy Law adalah seperti berikut:

Q = K ∙ A ∙ Δh / ΔL

Dalam ungkapan ini Q adalah aliran dan K adalah konstanta yang dikenali sebagai pekali kebolehtelapan Darcy (pemalar yang bergantung kepada bahan dan sifat bendalir yang melaluinya).

Di samping itu, A adalah kawasan seksyen salib, ΔL ialah jarak antara dua titik sampel dan Δh adalah perbezaan potensi antara kedua-dua titik yang sama.

Ungkapan hukum yang lebih tepat adalah:

q = - K ∙ (dh / dl)

Dalam persamaan ini q = Q / A atau aliran setiap seksyen, K ialah kekonduksian hidraulik, dan dh / dl ialah gradien hidraulik.

Pertimbangan Hukum Darcy

Pada masa menubuhkan undang-undang Darcy, satu siri pertimbangan diambil kira, kedua-dua medium berliang dan pada bendalir:

- Fluida tidak boleh dimampatkan.

- Media berliang yang mengalir melalui bendalir adalah homogen.

- Alirannya adalah linear.

- Aliran cecair adalah isoterma.

- Cecair tidak bertindak balas pada bila-bila masa dengan medium berpori yang berlalu.

Had

Anda pada asasnya boleh mempertimbangkan dua batasan asas kepada hukum Darcy.

- Di tempat pertama, hakikat bahawa pemalar K tidak bergantung semata-mata pada medium berliang, kerana nilainya juga bergantung pada bendalir yang melaluinya..

- Kedua, hubungan non-linear antara aliran dan kecerunan hidraulik, yang berlaku jika pemalar mengambil nilai yang sangat rendah atau jika kelajuannya sangat tinggi.

Kesahan

Secara umum ia dianggap bahawa undang-undang yang disimpulkan oleh Darcy adalah berkenaan dengan aliran air melalui media berpori, seperti halnya tanah, di mana terdapat aliran laminar.

Kebenarannya adalah bahawa kerja-kerja penyelidik lain telah dibenarkan untuk menyokong bahawa Hukum Darcy memastikan kesahannya untuk kebanyakan jenis cecair yang mengalir melalui lantai.

Walau bagaimanapun, adalah penting untuk diingat bahawa untuk kebocoran cecair pada kelajuan tinggi dan gas pada kelajuan yang sangat rendah, undang-undang Darcy tidak lagi terpakai.

Eksperimen Darcy

Jurutera Perancis Henry Darcy adalah salah satu daripada pendahulu yang paling penting dalam pembangunan bekalan air minum bandar.

Beliau bertanggungjawab untuk mengkaji rangkaian bekalan air bandar Dijon Perancis. Rupa-rupanya, di antara tanggungjawabnya juga harus menjadi penapis penapis air; ini adalah yang mungkin menyebabkan dia menyiasat aliran air melalui katil pasir.

Hasil kajiannya mengenai subjek itu muncul diterbitkan sebagai lampiran laporan yang disampaikan pada jaringan pengedaran air kota Dijon; Ia adalah di lampiran-lampiran ini bahawa ungkapan apa yang kemudiannya dinamakan Undang-undang Darcy muncul..

Kenyataannya adalah bahawa siasatan mereka ternyata sangat relevan bahawa, sejak itu, mereka dianggap sebagai asas semua kajian seterusnya mengenai arus air bawah tanah dan asas saintifik untuk mengkaji kebolehtelapan cecair.

Walau bagaimanapun, nilai kerja Henry Darcy tidak terhad kepada siasatannya. Henry Darcy juga diiktiraf kerana usahanya membenarkan Dijon menjadi bandar kedua di Eropah, selepas Rom, mempunyai rangkaian bekalan air lengkap. Rangkaian ini mencapai setiap tingkat setiap rumah di bandar Perancis.

The permeameter

Peranti yang dihasilkan oleh Darcy untuk percubaannya adalah asas dari permenometer semasa. Permeameters digunakan untuk menentukan kebolehtelapan bahan yang berlainan sebelum laluan bendalir.

Pada umumnya mereka terdiri daripada bekas yang dipenuhi dengan bahan berpasir dengan seksyen yang ditentukan secara berterusan di mana aliran air diedarkan.

Aliran air mempunyai asal dalam tangki air di mana paras air tetap. Outlet yang terletak di hujung bekas terdiri daripada paip yang mana aliran tetap.

Sekurang-kurangnya dua ukuran ketinggian lajur air diambil sepanjang laluan bendalir untuk mengetahui kebolehtelapan bahan.

Permohonan

Undang-undang Darcy kini banyak digunakan dalam kejuruteraan awam, kejuruteraan pertanian dan industri minyak; dan, tentu saja, dalam hidrogeologi.

Dengan cara ini, salah satu aplikasi yang paling relevan dari Hukum Darcy adalah untuk mendapatkan aliran air melalui akuifer.

Sehubungan dengan industri minyak, Undang-undang Darcy juga digunakan untuk menggambarkan aliran minyak, air dan gas melalui deposit minyak.

Rujukan

1. Undang-undang Darcy (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 23 April 2018, dari en.wikipedia.org.
2. Henry Darcy (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 23 April 2018, dari es.wikipedia.org.
3. Undang-undang Darcy (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 23 April 2018, dari es.wikipedia.org.
4. Darcy, H. (1856). Les fontaines publiques de la ville de Dijon. Paris: Dalmont.
5. Arora, K. R. (1989). Mekanik Tanah dan Kejuruteraan Asas. Penerbit Standard.