Legge di Darcy Calculator
Portata di fluido attraverso un mezzo poroso.
Formula first
Overview
La Legge di Darcy descrive il flusso di un fluido attraverso un mezzo poroso, tipicamente utilizzata per modellare il movimento delle acque sotterranee attraverso gli acquiferi. Afferma che la portata è direttamente proporzionale alla conduttività idraulica, all'area trasversale e al gradiente idraulico.
Symbols
Variables
Q = Discharge, K = Hydraulic Conductivity, A = Cross-Sectional Area, i = Hydraulic Gradient (i)
Apply it well
When To Use
When to use: Applicare questa equazione quando si analizza il flusso laminare in mezzi porosi saturi come sabbia, ghiaia o limo. È valida per numeri di Reynolds bassi, tipicamente inferiori a uno, dove le forze viscose dominano sulle forze inerziali.
Why it matters: Questo principio è fondamentale per la gestione delle risorse idriche sotterranee, la previsione della migrazione di contaminanti sotterranei e la progettazione di opere di costruzione come dighe o discariche. Consente agli scienziati di quantificare quanta acqua si muove nel sottosuolo e a quale velocità.
Avoid these traps
Common Mistakes
- Usare la porosità invece della conduttività idraulica.
- Mancata conversione delle unità (ad esempio, area in m² e conduttività in m/giorno).
One free problem
Practice Problem
Un acquifero sabbioso ha una conduttività idraulica di 15 m/giorno e un'area trasversale di 200 m². Se il gradiente idraulico osservato è 0,005, calcolare la portata totale di scarico (Q).
Hint: Moltiplicare la conduttività idraulica per l'area e il gradiente.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Fetter, C.W., Applied Hydrogeology
- Freeze, R.A. and Cherry, J.A., Groundwater
- Britannica: Darcy's law
- Wikipedia: Darcy's law
- Freeze, R. Allan, and Cherry, John A. (1979). Groundwater. Prentice-Hall.
- Gupta, Ram S. (2008). Hydrology and Hydraulic Systems (2nd ed.). Waveland Press.
- Wikipedia: Darcy's law (article title)
- Freeze, R. Allan, and John A. Cherry. Groundwater. Prentice-Hall, 1979.