Darcy's Gesetz, was es beinhaltet, Experiment und Anwendungen

Die Darcy Gesetz Es dient dazu, die Strömung von Flüssigkeiten durch poröse Materialien zu beschreiben. Das Gesetz wurde als eine Universalisierung abgeleitet, die für die Berechnung des Wasserflusses mittels Sandfiltern anwendbar ist. Es wurde aus einigen Experimenten des französischen Ingenieurs Henry Darcy in grobem Sand mit feinem Kies aus dem Saona-Fluss gewonnen.

Während schließlich Änderungen erfuhr, ist das Gesetz von Darcy aus seinen Versuchen formulierte die wissenschaftliche Grundlage der aktuellen Hydrologie. Darcy für seine Forschung verwendet, um einen Permeameter sehr ähnlich, die derzeit in den meisten Forschungslabors mit Fluidvorrichtung verwendet.

Derzeit ist das Gesetz weit in so unterschiedlichen Bereichen wie Maschinenbau, Hydrologie und die Ölindustrie verwendet.

Index

• 1 Was ist das?
  • 1.1 Überlegungen Darcys Gesetz
  • 1.2 Einschränkungen
  • 1.3 Wirksamkeit
• Experiment 2 Darcy
  • 2.1 Der Permeameter
• 3 Anwendungen
• 4 Referenzen

Was ist das?

In seiner einfachsten Form ist der mathematische Ausdruck von Darcy-Gesetz wie folgt:

Q = K ∙ A ∙ Dh / & Dgr; L

In diesem Ausdruck ist Q die Strömungsgeschwindigkeit und K eine Konstante ist als Darcy Permeabilitätskoeffizient bekannt (Konstante in Abhängigkeit von sowohl das Material und Fluideigenschaften dort hindurch).

Auch A die Fläche des Querschnitts, & Dgr; L ist der Abstand zwischen zwei Punkten der Probe und Dh wird die Potentialdifferenz zwischen den gleichen zwei Punkten.

Ein genauerer Ausdruck des Gesetzes würde:

q = - K ∙ (dh / dl)

In dieser Gleichung q = Q / A Schnitt oder Strömungsgeschwindigkeit, K die hydraulische Leitfähigkeit und dh / dl ist der hydraulische Gradient.

Überlegungen Darcys Gesetz

Wenn das Gesetz von Darcy eine Reihe von Überlegungen zur Festlegung sowohl des porösen Mediums und in der Flüssigkeit in Betracht gezogen:

- Die Flüssigkeit kann nicht komprimiert werden.

- Das poröse Medium durch das Fluid, das homogen ist.

- Die Strömung ist linearer Charakter.

- der Fluidstrom isotherm.

- Das Fluid reagiert jederzeit nicht durch mit dem porösen Medium fließt.

Einschränkungen

Sie können grundsätzlich zwei grundlegende Einschränkungen das Gesetz von Darcy betrachten.

- Erstens die Tatsache, dass die Konstante K nicht allein abhängt, auf dem porösen Medium, da auch ihr Wert auf die Flüssigkeit hängt die durch sie.

- Zweitens, die nicht-lineare Beziehung zwischen der Strömung und dem hydraulischen Gradienten, was passiert, wenn die Konstante zu niedrig nimmt oder wenn die Geschwindigkeiten sehr hoch sind.

Gültigkeit

Es wird allgemein angenommen, dass das Gesetz von Darcy abgeleitet, um den Wasserfluss durch poröse Medien anwendbar ist, wie im Fall von Böden ist, in dem eine laminaren Strömung gegeben ist.

Die Wahrheit ist, dass nachfolgende Arbeiten anderer Forscher haben bestätigt, dass Darcy-Gesetz für die meisten Arten von Fluidstrom gültig bleibt durch den Boden bewegen.

Allerdings ist es wichtig, dass Lecks Flüssigkeit bei sehr hohen Geschwindigkeiten und Gase bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten, Darcy-Gesetz gilt nicht mehr zu beachten.

Darcy Experiment

Französisch-Ingenieur Henry Darcy war einer der wichtigsten Vorläufer für die Entwicklung der städtischen Wasserversorgung.

Er war verantwortlich für die Untersuchung des Wasserversorgungsnetzes der Französisch Stadt Dijon. Offenbar unter seiner Verantwortung auch Filter für die Wasseraufbereitung sollte die Gestaltung; Das war wahrscheinlich das, was ihn dazu brachte, den Fluss des Wassers durch Sandbetten zu untersuchen.

Die Ergebnisse seiner Studien zum Thema wurden als Anhang zu seinem Bericht über das Wasserverteilungsnetz der Stadt Dijon veröffentlicht; Diese Anhänge war, dass der Ausdruck der veröffentlichten was sich letzten Endes später Darcys Gesetz genannt zu werden.

Die Wahrheit ist, dass seine Forschung so bedeutsam erwiesen, dass dann, da sowohl die Grundlage für alle nachfolgenden Studien auf dem Grundwasser als wissenschaftliche Grundlage Ströme berücksichtigt werden, um die Permeabilität von Flüssigkeiten zu studieren.

Allerdings ist der Wert der Arbeit von Henry Darcy nicht auf Untersuchungen beschränkt. Henry Darcy ist auch für seine Bemühungen anerkannt aktiviert Dijon die zweite europäische Stadt nach Rom war ein umfassendes Netz der Wasserversorgung zu haben. Dieses Netzwerk erreicht alle Etagen aller Häuser in der Französisch Stadt.

Permeameter

Das Gerät wird von Darcy für seine Experimente erdacht ist die Grundlage der aktuellen Permeameter. Die Permeameter werden verwendet, um die Durchlässigkeit der verschiedenen Materialien vor dem Durchtritt eines Fluids zu bestimmen.

Besteht im allgemeinen aus einem Behälter mit einem Sandmaterialkonstante gegebenen Abschnitt gefüllt, durch die eine Strömung von Wasser umgewälzt wird.

Wasserstrom stammt aus einem Wassertank, in dem der Wasserpegel konstant ist. Der Auslass am anderen Ende des Behälters angeordnet wird, besteht aus einem Hahn durch einen konstanten Strom zu verlassen.

Zwei Messungen der Höhe der Wassersäule entlang des Fluidweges, um die Durchlässigkeit des Materials zu wissen, werden als Minimum gemacht.

Anwendungen

Das Darcy'sche Gesetz wird derzeit im Bauwesen, in der Landtechnik und in der Ölindustrie weit verbreitet verwendet; und natürlich in der Hydrogeologie.

Auf diese Weise ist eine der relevantesten Anwendungen des Gesetzes von Darcy, den Wasserfluss durch die Aquifere zu erhalten.

Was die Ölindustrie betrifft, wird das Darcy'sche Gesetz auch dazu verwendet, Öl-, Wasser- und Gasflüsse durch Öllagerstätten zu beschreiben.

Referenzen

1. Darcy's Gesetz (Nr.). In Wikipedia. Abgerufen am 23. April 2018 von en.wikipedia.org.
2. Henry Darcy (n. D.). In Wikipedia. Abgerufen am 23. April 2018 von es.wikipedia.org.
3. Gesetz von Darcy (n. D.). In Wikipedia. Abgerufen am 23. April 2018 von es.wikipedia.org.
4. Darcy, H. (1856).Les fontaines publique de la ville de Dijon. Paris: Dalmont.
5. Arora, K. R. (1989). Bodenmechanik und Grundbau. Standardverleger