Darcys lov

Darcys lov  sier at vannstrømmen i et porøst medium f.eks. jord er angitt som en fluks (J) er drevet av en gradient i hydrostatisk trykk (\(\frac {\Delta P} {\Delta x}\)).

En fluks er mengde stoff som passerer en arealenhet i et angitt tidsrom:

Darcys lov

hvor L er hydraulisk konduktivitetskoeffisient (m2 s-1 Pa-1). ΔP- forskjell i trykkpotensial (Pa), x- lengde/avstand (m).Darcys lov kan brukes til å bestemme hydraulisk konduktivitet i ethvert system med porer som f.eks. jord og cellevegger. Stor hydraulisk konduktivitet gir stor vannstrøm.

\(J = -L \frac {\partial P} {\partial x}\)

Darcys lov for væskestrøm i porøse medier har likhetstrekk med andre fenomenologiske fluksligninger med en proporsjonalitetskoeffisient ganger en gradient i kraft, som Ficks lov for diffusjon, Fourier lov for varmeoverføring , eller Ohms lov for elektrisitet.

Et porøst medium består av et fast matriks omgitt av rom med porer, hvor rommet kan være fylt med luft og eller vann, og det er et grensesjikt mellom fast fase og rommet omkring. For vannmettet sandjord er hydraulisk konduktivitet L i størrelsesorden 10-8 – 10-7 m-2 s-1 Pa-1, og for en tilsvarende leirjord 10-13 – 10-10 m-2 s-1 Pa-1

Den franske ingeniøren Henry Darcy (1803-1858) beskrev i1856 forsøk med væskestrøm gjennom et rør fylt med sand (Fontaines publiques de la ville de Dijon)., og fant at væskestrømmen er proporsjonal med trykkgradienten dividert på viskositeten til mediet ganger en lineær permeabilitetskoeffsient .

En annen ligning som blir brukt innen studiet av dynamikk for væsker eller luft er Navier-Stokes ligning.

 

Publisert 4. feb. 2011 10:14 - Sist endret 27. feb. 2017 09:39