Дарцијев закон из чега се састоји, експеримент и апликације



Тхе Дарцијев закон Служи за описивање протока флуида кроз порозне материјале. Закон је изведен као универзализација која је примјењива на израчунавање протока воде помоћу пјешчаних филтера. Добијен је из неколико експеримената које је урадио француски инжењер Хенри Дарци у крупном песку који садржи фини шљунак из реке Саоне..

Иако је током времена био подвргнут модификацијама, закон који је Дарци формулисао из његових експеримената је научна основа тренутне хидрологије. За своје истраживање Дарци је користио уређај врло сличан пермеаметрима који се тренутно користе у већини лабораторија у истраживању флуида.

Тренутно се закон широко користи у областима као што су инжењеринг, хидрогеологија и нафтна индустрија.

Индек

  • 1 Од чега се састоји??
    • 1.1 Разматрања Дарцијевог закона
    • 1.2 Ограничења
    • 1.3 Ваљаност
  • 2 Дарциев експеримент
    • 2.1 Пермеаметер
  • 3 Апплицатионс
  • 4 Референце

Од чега се састоји??

У свом најједноставнијем облику, математички израз Дарцијевог закона је следећи:

К = К ∙ А ∙ /х / ΔЛ

У овом изразу К је ток и К је константа позната као коефицијент пермеабилности Дарци (константа која зависи како од материјала тако и од својстава течности која пролази кроз њу)..

Поред тога, А је површина попречног пресека, ΔЛ је растојање између две тачке узорка и Δх је разлика потенцијала између те две исте тачке..

Точнији израз закона био би:

к = - К (дх / дл)

У овој једнаџби к = К / А или проток по секцији, К је хидрауличка проводљивост, а дх / дл је хидраулични градијент.

Разматрања Дарцијевог закона

У време утврђивања Дарци-јевог закона, узима се у обзир низ разматрања, како на порозном медију, тако и на флуиду:

- Течност није компресивна.

- Порозна средина која тече кроз флуид је хомогена.

- Проток је линеаран.

- Проток флуида је изотермалан.

- Течност не реагује у било ком тренутку са порозним медијумом који пролази.

Ограничења

У основи можете размотрити два фундаментална ограничења Дарцијевог закона.

- На првом месту, чињеница да константа К не зависи искључиво од порозне средине, јер њена вредност такође зависи од флуида који пролази кроз њега..

- Друго, нелинеарни однос између протока и хидрауличког градијента, који се дешава ако константа има веома малу вредност или ако су брзине веома високе.

Валидити

Уопштено се сматра да је закон који је Дарси закључио применљив на водене токове кроз порозне медије, као што је случај са земљом, у којој постоји ламинарни ток.

Истина је да су каснији радови других истраживача допустили да потврде да Закон Дарција задржава своју ваљаност за већину врста флуида који пролазе кроз подове.

Међутим, важно је имати на уму да за пропуштање течности при веома високим брзинама и плиновима при веома ниским брзинама, Дарциев закон више није примјењив..

Дарциев експеримент

Француски инжењер Хенри Дарци био је један од најважнијих претеча развоја градске опскрбе питком водом.

Био је одговоран за проучавање водоводне мреже француског града Дијона. Очигледно, међу његовим одговорностима треба да буде и дизајн филтера за пречишћавање воде; то је оно што га је вјероватно навело да истражи водене токове кроз пијесак.

Резултати његових студија на ту тему објављени су као додатак извјештају који је представио на водоводној мрежи града Дијона; У тим анексима се појавио израз онога што је касније завршило као Дарцијев закон..

Истина је да су се њихова истраживања показала тако значајнима да се од тада сматрају и основом свих накнадних истраживања токова подземних вода и научне основе за проучавање пропусности течности..

Међутим, вредност рада Хенрија Дарција није ограничена на његове истраге. Хенри Дарци је такође препознат јер су његови напори омогућили Дижону да буде други европски град, након Рима, да има потпуну мрежу водоснабдијевања. Ова мрежа је достигла сваки спрат сваке куће у француском граду.

Пермеаметер

Уређај који је Дарци осмислио за своје експерименте је основа тренутних пермеаметара. Пермеаметри се користе за одређивање пропустљивости различитих материјала пре проласка флуида.

Углавном се састоје од контејнера испуњеног пјесковитим материјалом са константно одређеним дијелом кроз који циркулира проток воде.

Ток воде има свој извор у резервоару воде у којем је водостај константан. Излаз који се налази на другом крају контејнера састоји се од славине кроз коју се одвија константан проток.

Најмање два мјерења висине воденог ступца узимају се дуж путање флуида како би се знала пропусност материјала.

Апплицатионс

Дарцијев закон тренутно се широко користи у грађевинарству, пољопривредном инжењерству и нафтној индустрији; и, наравно, у хидрогеологији.

На овај начин, једна од најрелевантнијих примена Закона о Дарцију је да се добије проток воде кроз водоноснике.

Што се тиче нафтне индустрије, Дарцијев закон се такође користи за описивање токова нафте, воде и гаса преко нафтних лежишта.

Референце

  1. Дарциев закон (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 23. априла 2018. године, са ен.википедиа.орг.
  2. Хенри Дарци (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 23. априла 2018. године, са адресе ес.википедиа.орг.
  3. Закон Дарци (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 23. априла 2018. године, са адресе ес.википедиа.орг.
  4. Дарци, Х. (1856). Лес фонтаинес публикуес де ла Вилле де Дијон. Парис: Далмонт.
  5. Арора, К. Р. (1989). Механика тла и инжењерство фондација. Стандард Публисхерс.