Hukum Darcy Apa Terdiri dari, Eksperimen dan Aplikasi

itu Hukum Darcy Ini berfungsi untuk menggambarkan aliran cairan melalui bahan berpori. Undang-undang tersebut disimpulkan sebagai universalisasi yang berlaku untuk perhitungan aliran air melalui filter pasir. Itu diperoleh dari beberapa percobaan yang dilakukan oleh insinyur Perancis Henry Darcy di pasir kasar yang mengandung kerikil halus dari Sungai Saona.

Meskipun seiring waktu itu mengalami modifikasi, hukum yang dirumuskan oleh Darcy dari eksperimennya adalah dasar ilmiah dari hidrologi saat ini. Untuk penelitiannya, Darcy menggunakan alat yang sangat mirip dengan permeameter yang saat ini digunakan di sebagian besar laboratorium dalam penelitian cairan.

Saat ini hukum secara luas digunakan di berbagai bidang seperti teknik, hidrogeologi dan industri minyak.

Indeks

• 1 Terdiri dari apakah itu??
  • 1.1 Pertimbangan Hukum Darcy
  • 1.2 Keterbatasan
  • 1.3 Validitas
• 2 percobaan Darcy
  • 2.1 Permeameter
• 3 Aplikasi
• 4 Referensi

Terdiri dari apa itu??

Dalam bentuknya yang paling sederhana, ekspresi matematis Hukum Darcy adalah sebagai berikut:

Q = K ∙ A ∙ Δh / ΔL

Dalam ungkapan ini Q adalah aliran dan K adalah konstanta yang dikenal sebagai koefisien permeabilitas Darcy (konstanta yang bergantung pada material dan sifat fluida yang melewatinya).

Selain itu, A adalah luas penampang, ΔL adalah jarak antara dua titik sampel dan Δh adalah perbedaan potensial antara dua titik yang sama.

Ungkapan hukum yang lebih tepat adalah:

q = - K ∙ (dh / dl)

Dalam persamaan ini q = Q / A atau aliran per bagian, K adalah konduktivitas hidrolik, dan dh / dl adalah gradien hidrolik.

Pertimbangan Hukum Darcy

Pada saat menetapkan hukum Darcy, serangkaian pertimbangan dipertimbangkan, baik pada media berpori dan pada cairan:

- Cairannya tidak bisa kompres.

- Media berpori yang mengalir melalui fluida adalah homogen.

- Alurnya linear.

- Aliran fluida adalah isotermal.

- Cairan tidak bereaksi kapan saja dengan media berpori yang melewati.

Keterbatasan

Anda pada dasarnya dapat mempertimbangkan dua batasan mendasar pada hukum Darcy.

- Pertama, fakta bahwa konstanta K tidak hanya bergantung pada media berpori, karena nilainya juga tergantung pada fluida yang melewatinya..

- Kedua, hubungan non-linear antara aliran dan gradien hidrolik, yang terjadi jika konstanta mengambil nilai yang sangat rendah atau jika kecepatannya sangat tinggi.

Validitas

Secara umum dianggap bahwa hukum yang disimpulkan oleh Darcy berlaku untuk aliran air melalui media berpori, seperti halnya tanah, di mana ada aliran laminar.

Yang benar adalah bahwa karya-karya peneliti lain di kemudian hari memungkinkan untuk menguatkan bahwa Hukum Darcy menjaga validitasnya untuk sebagian besar jenis cairan yang mengalir melalui lantai..

Namun, penting untuk diingat bahwa untuk kebocoran cairan pada kecepatan sangat tinggi dan gas pada kecepatan sangat rendah, hukum Darcy tidak lagi berlaku.

Eksperimen Darcy

Insinyur Prancis Henry Darcy adalah salah satu pelopor terpenting dari pengembangan pasokan air minum perkotaan.

Dia bertanggung jawab untuk mempelajari jaringan pasokan air kota Dijon, Prancis. Rupanya, di antara tanggung jawabnya juga harus desain filter pemurnian air; inilah yang mungkin membawanya untuk menyelidiki aliran air melalui hamparan pasir.

Hasil studinya tentang masalah ini tampak diterbitkan sebagai lampiran dari laporan yang ia presentasikan pada jaringan distribusi air kota Dijon; Dalam lampiran-lampiran inilah ekspresi dari apa yang kemudian disebut Hukum Darcy muncul..

Yang benar adalah bahwa penyelidikan mereka ternyata sangat relevan sehingga, sejak itu, mereka dianggap sebagai dasar dari semua studi selanjutnya tentang aliran air tanah dan dasar ilmiah untuk mempelajari permeabilitas cairan.

Namun, nilai pekerjaan Henry Darcy tidak terbatas pada penyelidikannya. Henry Darcy juga diakui karena upayanya memungkinkan Dijon menjadi kota Eropa kedua, setelah Roma, memiliki jaringan pasokan air yang lengkap. Jaringan ini mencapai setiap lantai di setiap rumah di kota Prancis.

Permeameter

Perangkat yang dirancang oleh Darcy untuk eksperimennya adalah dasar dari permeameter saat ini. Permeameter digunakan untuk menentukan permeabilitas bahan yang berbeda sebelum lewatnya fluida.

Secara umum mereka terdiri dari wadah diisi dengan bahan berpasir dengan bagian yang ditentukan konstan melalui mana aliran air diedarkan.

Aliran air berasal dari tangki air di mana tingkat air konstan. Outlet yang terletak di ujung wadah yang lain terdiri dari keran yang mengalir konstan.

Setidaknya dua pengukuran ketinggian kolom air dilakukan di sepanjang jalur fluida untuk mengetahui permeabilitas material.

Aplikasi

Hukum Darcy saat ini banyak digunakan dalam teknik sipil, teknik pertanian dan industri minyak; dan, tentu saja, dalam hidrogeologi.

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

Sejauh menyangkut industri minyak, Hukum Darcy juga digunakan untuk menggambarkan aliran minyak, air, dan gas melalui cadangan minyak.

Referensi

1. Hukum 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. Hukum 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). Mekanika Tanah dan Teknik Fondasi. Penerbit Standar.