قانون دارسی – فرمول بندی معادله

View Categories

قانون دارسی – فرمول بندی معادله

2 min read

قانون دارسی – فرمول بندی معادله
قانون دارسی بیان می کند که میدان سرعت توسط گرادیان فشار، ویسکوزیته سیال و ساختار محیط متخلخل تعیین می شود:
(7-46)
در این معادله، u سرعت دارسی یا بردار تخلیه خاص است (واحد SI: m/s). κ نفوذپذیری محیط متخلخل است (واحد SI: m2 ) . μ ویسکوزیته دینامیکی سیال است (واحد SI: Pa·s). p فشار منفذی (واحد SI: Pa) و ρ چگالی سیال (واحد SI: kg/m 3 ) است.
 
فرمول معادله فوق قانون دارسی خطی نامیده می شود. کاربرد این فرمول در بخش راهنمای کاربر ماژول جریان مدیا متخلخل درباره جریان دارسی و غیردارسی مورد بحث قرار گرفته است .
نفوذپذیری را می توان به روش های مختلفی تعریف کرد، چه به طور مستقیم و چه بر اساس مدل های نفوذپذیری از پیش تعریف شده. اینها به تفصیل در فصل مدل‌های نفوذپذیری توضیح داده شده‌اند .
برای بررسی دقیق مدل‌های نفوذپذیری موجود در هر محصول به https://www.comsol.com/products/specifications/ مراجعه کنید .
رابط قانون دارسی قانون دارسی را با معادله تداوم ترکیب می کند
(7-47)
در معادله فوق، ρ چگالی سیال است (واحد SI: kg/m 3 )، ε p تخلخل، و m یک جمله منبع جرمی است (واحد SI: kg/(m3 · s)). تخلخل به عنوان کسری از حجم کنترل که توسط منافذ اشغال شده است تعریف می شود. بنابراین، تخلخل می تواند از صفر برای مناطق جامد خالص تا وحدت برای حوزه های جریان آزاد متفاوت باشد.
برای کاربردهای در مقیاس بزرگ ممکن است لازم باشد که اثرات گرانش را در نظر بگیریم. قانون دارسی سپس زمانی اعمال می شود که گرادیان در پتانسیل هیدرولیکی حرکت سیال را در محیط متخلخل به حرکت در می آورد. قانون دارسی به این شکل است:
(7-48)
 
بخش اثرات جاذبه را در راهنمای کاربر ماژول جریان زیرسطحی ببینید .
توجه داشته باشید که اثرات جاذبه فقط در برخی از ماژول ها گنجانده شده است. برای یک نمای کلی از عملکردهای موجود در هر محصول به https://www.comsol.com/products/specifications/ مراجعه کنید .
جلوه های جاذبه به طور پیش فرض فعال نیستند. چک باکس Include gravity را برای فعال کردن شتاب گرانش انتخاب کنید. با تنظیم ارتفاع D بر روی صفر، اثرات جاذبه نیز خاموش می شود.