डार्सी का नियम: इसमें क्या शामिल हैं, प्रयोग और अनुप्रयोग - शारीरिक - 2025

डार्सी के कानून झरझरा सामग्री के माध्यम से तरल पदार्थ के प्रवाह को वर्णन करने के लिए। रेत फिल्टर के माध्यम से पानी के प्रवाह की गणना के लिए लागू एक सार्वभौमिककरण के रूप में कानून काटा गया था। यह फ्रांसीसी इंजीनियर हेनरी डार्सी द्वारा सोन नदी से बढ़िया बजरी युक्त मोटे रेत पर किए गए कुछ प्रयोगों से प्राप्त किया गया था।

यद्यपि समय के साथ इसे संशोधनों के अधीन किया गया, लेकिन डार्सी ने अपने प्रयोगों से जो कानून तैयार किया वह वर्तमान जल विज्ञान का वैज्ञानिक आधार है। अपने अनुसंधान के लिए डार्सी ने एक उपकरण का इस्तेमाल किया, जो वर्तमान में द्रव अनुसंधान में अधिकांश प्रयोगशालाओं में उपयोग किए जाने वाले पेर्मेटेटर्स के समान है।

हेनरी डार्सी

आज कानून का व्यापक रूप से इंजीनियरिंग, जल विज्ञान और तेल उद्योग के रूप में विविध क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

इसमें क्या शामिल होता है?

अपने सरलतम रूप में, डार्सी के नियम की गणितीय अभिव्यक्ति इस प्रकार है:

क्यू = के ∆ ए ∙ ∆h /.L

इस अभिव्यक्ति में, Q प्रवाह दर है और K एक स्थिरांक है जिसे डार्सी की पारगम्यता गुणांक के रूप में जाना जाता है।

इसके अलावा, A पार-अनुभागीय क्षेत्र है, isL नमूने में दो बिंदुओं के बीच की दूरी है, और differenceh उन दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर है।

कानून की एक और सही अभिव्यक्ति होगी:

क्यू = - के = (डीएच / डीएल)

इस समीकरण में q = Q / A या प्रति सेक्शन प्रवाह, K हाइड्रोलिक चालकता है, और dh / dl हाइड्रोलिक ढाल है।

डार्सी की विधि संबंधी विचार

डार्सी के कानून की स्थापना करते समय, विचारों की एक श्रृंखला को ध्यान में रखा जाता है, दोनों छिद्रपूर्ण माध्यम और द्रव के बारे में:

- द्रव संकुचित नहीं है।

- तरल पदार्थ जिस माध्यम से गुजरता है वह सजातीय है।

- प्रवाह रैखिक है।

- द्रव का प्रवाह इज़ोटेर्मल है।

- तरल पदार्थ किसी भी समय झरझरा माध्यम से प्रतिक्रिया नहीं करता है जिससे यह गुजरता है।

सीमाएं

डार्सी के कानून की दो मूलभूत सीमाएं मूल रूप से मानी जा सकती हैं।

- पहली जगह में, तथ्य यह है कि निरंतर K केवल छिद्रपूर्ण माध्यम पर निर्भर नहीं करता है, क्योंकि इसका मूल्य भी उस तरल पदार्थ पर निर्भर करता है जो इससे गुजरता है।

- दूसरा, प्रवाह और हाइड्रोलिक ढाल के बीच गैर-रैखिक संबंध, जो तब होता है जब निरंतर बहुत कम मान लेता है या यदि गति बहुत अधिक होती है।

वैधता

सामान्य तौर पर, यह माना जाता है कि डार्सी द्वारा काटे गए कानून झरनों, जैसे मिट्टी, जिसमें एक लामिना का प्रवाह होता है, के माध्यम से जल प्रवाह पर लागू होता है।

सच्चाई यह है कि बाद में अन्य शोधकर्ताओं द्वारा काम ने पुष्टि की है कि डार्सी का नियम अधिकांश प्रकार के द्रव प्रवाह के लिए वैध है जो मिट्टी से गुजरता है।

हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि बहुत अधिक गति से और बहुत कम गति पर गैसों के निस्पंदन के लिए, डार्सी का नियम अब लागू नहीं होता है।

डार्सी का प्रयोग

फ्रांसीसी इंजीनियर हेनरी डार्सी शहरी पेयजल आपूर्ति के विकास में सबसे महत्वपूर्ण अग्रदूतों में से एक थे।

वह फ्रांसीसी शहर डीजोन के जल आपूर्ति नेटवर्क के अध्ययन के लिए जिम्मेदार था। जाहिर है, उनकी जिम्मेदारियों में जल शोधन फिल्टर का डिजाइन भी शामिल था; शायद यही कारण था कि रेत के बिस्तरों के माध्यम से पानी के प्रवाह की जांच करने के लिए उसे नेतृत्व किया।

इस विषय पर उनके अध्ययन के परिणामों को डायजेन्स शहर के जल वितरण नेटवर्क पर प्रस्तुत रिपोर्ट के लिए एक अनुलग्नक के रूप में प्रकाशित किया गया था; यह इन टिप्पणियों में था कि बाद में डार्सी के कानून कहे जाने वाले शब्द का प्रकाशन प्रकाशित हुआ।

सच्चाई यह है कि उनका शोध इतना प्रासंगिक निकला कि तब से, उन्हें भूजल प्रवाह पर सभी बाद के अध्ययनों और तरल पदार्थों के पारगम्यता के अध्ययन के वैज्ञानिक आधार दोनों का आधार माना गया है।

हालांकि, हेनरी डार्सी के काम का मूल्य उनके शोध तक सीमित नहीं है। हेनरी डार्सी को अपने प्रयासों के लिए भी पहचाना जाता है, जो डीजोन को रोम के बाद दूसरा यूरोपीय शहर बनाने के लिए, एक पूर्ण जल आपूर्ति नेटवर्क है। यह नेटवर्क फ्रांसीसी शहर के हर घर के हर तल तक पहुंचा।

अनुज्ञा देने वाला

डार्सी द्वारा उनके प्रयोगों के लिए तैयार किया गया उपकरण वर्तमान परमीटर्स के लिए आधार है। एक तरल पदार्थ के पारित होने के लिए विभिन्न सामग्रियों की पारगम्यता निर्धारित करने के लिए पर्मेटेटर्स का उपयोग किया जाता है।

सामान्य तौर पर, वे एक रेतीली सामग्री से भरे कंटेनर से होते हैं जिसमें एक स्थिर निर्धारित खंड होता है जिसके माध्यम से पानी का एक प्रवाह प्रसारित होता है।

जल का प्रवाह एक जल भंडार से होता है जिसमें जल स्तर स्थिर होता है। कंटेनर के दूसरे छोर पर स्थित आउटलेट में एक नल होता है जिसके माध्यम से एक निरंतर प्रवाह निकलता है।

सामग्री की पारगम्यता को जानने के लिए पानी के स्तंभ की ऊंचाई के कम से कम दो माप द्रव के मार्ग के साथ लिए जाते हैं।

अनुप्रयोग

डार्सी का कानून आज सिविल इंजीनियरिंग, कृषि इंजीनियरिंग और पेट्रोलियम उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है; और, ज़ाहिर है, जल विज्ञान में।

इस प्रकार, डार्सी के कानून के सबसे प्रासंगिक अनुप्रयोगों में से एक जलभृत के माध्यम से पानी का प्रवाह प्राप्त करना है।

जहां तक ​​तेल उद्योग का संबंध है, तेल के जलाशयों के माध्यम से तेल, पानी और गैस के प्रवाह का वर्णन करने के लिए डार्सी के नियम का भी उपयोग किया जाता है।

संदर्भ

1. डार्सी का नियम (nd)। विकिपीडिया में। 23 अप्रैल, 2018 को en.wikipedia.org से पुनः प्राप्त।
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