Ley de darcy

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LA LEY DE DARCY Y SUS APLICACIONES2.1. LA LEY DE DARCY
En 1856 Henry Darcy publicó su trabajo sobre el filtro que debía procesar losrequerimientos de agua de la ciudad de Dijón en Francia, con locual dedujo la fórmulaque lleva su nombre. Este fue el primer trabajo publicado sobre el flujo de fluidos en medios porosos.

La investigación de Darcy consistió en conocer que grande debía ser elfiltro, para que através de éste, pueda fluir el volumen de agua que necesitaba la ciudad.
En la Fig. 2.1 se observan las siguientes variables:
q: caudal [cc/seg]
A: área seccional del filtro [cm2]u: velocidad aparente de flujo [cm/seg]
∆h: diferencia (cabeza) de niveles manométricos [cm de agua equivalente]
L: longitud del empaquetamiento [cm].

Dónde: u= q/A

Variando L y ∆h y midiendola velocidad resultante, Darcy estableció la siguiente relación:

u= K ∆h/L

Dónde: K es una constante para un tipo de empaquetamiento dado (en hidrología es llamada “conductividad hidráulica”,con las mismas unidades de velocidad, cm/seg).

Es importante tener en cuenta que q es la misma en cualquier sección de la trayectoria de flujo y, como la sección A es constante, entonces lavelocidad es también es constante a cualquier sección.

Darcy cambió varias veces el empaquetamiento de arena no consolidada y encontró que K era distinto pero que la relación de u con ∆h y L se mantenía.No investigó los efectos de densidad y viscosidad por cuanto siempre utilizó agua. Adicionalmente, mantuvo el filtro en posición vertical. Posteriormente, otros investigaron el efecto de que elfiltro no esté en posición vertical sino inclinada, y otros investigaron más a profundidad la relación de K con el tipo de fluido y tipo de roca.

De acuerdo a la investigación del efecto de que elfiltro esté en posición inclinada, se obtuvo que la presión hidráulica total (pgh) es igual a la suma de la presión de flujo (p) más la presión hidráulica de la elevación (pgz)con respecto al nivel de...
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