La Calculadora de la ley de Darcy Es una herramienta utilizada para determinar el caudal de un fluido a través de un medio poroso basándose en ley de darcyEste principio es fundamental en hidrogeología, ingeniería petrolera y ciencia del suelo, ya que ayuda a ingenieros y científicos a estimar el movimiento de fluidos en yacimientos, acuíferos y sistemas de filtración.
La Ley de Darcy describe cómo fluye un fluido a través de un medio poroso bajo una diferencia de presión, considerando la permeabilidad, la viscosidad y la geometría del medio. Con esta calculadora, los profesionales pueden evaluar el movimiento del agua subterránea, predecir la recuperación de petróleo y optimizar los sistemas de filtración.
Calculadora de la fórmula de la ley de Darcy
El caudal de un fluido a través de un medio poroso se calcula mediante la ecuación:
Caudal (Q) = (Permeabilidad × Área de la sección transversal × Diferencia de presión) / (Viscosidad × Longitud del recorrido de flujo)
Lugar:
- Q (m³/s) = Caudal volumétrico
- Permeabilidad (m²) = Medida de la facilidad con la que un fluido puede pasar a través de un medio poroso
- Área transversal (m²) = El área a través de la cual fluye el fluido
- Diferencia de presión (Pa) = Caída de presión a través del medio
- Viscosidad (Pa·s) = Viscosidad dinámica del fluido
- Longitud del recorrido de flujo (m) = Distancia que recorre el fluido a través del medio
Esta fórmula ayuda a determinar la velocidad y el volumen de fluido que se mueve a través de diferentes sistemas geológicos e industriales.
Tabla de estimación de la ley de Darcy
La siguiente tabla proporciona caudales estimados en función de diferentes valores de permeabilidad, viscosidad y diferencia de presión.
| Permeabilidad (m²) | Área transversal (m²) | Diferencia de presión (Pa) | Viscosidad (Pa·s) | Longitud del recorrido de flujo (m) | Caudal (m³/s) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 × 10⁻¹² | 1 | 10,000 | 0.001 | 10 | 1.0 × 10⁻⁶ |
| 5 × 10⁻¹² | 2 | 20,000 | 0.001 | 15 | 1.33 × 10⁻⁵ |
| 1 × 10⁻¹³ | 0.5 | 5,000 | 0.0005 | 8 | 6.25×10⁻⁷ |
| 3 × 10⁻¹³ | 1.5 | 15,000 | 0.002 | 12 | 5.63×10⁻⁷ |
| 2 × 10⁻¹² | 3 | 25,000 | 0.003 | 20 | 2.5 × 10⁻⁶ |
Esta tabla proporciona valores de referencia rápida para estimar caudales en varios sistemas.
Ejemplo de calculadora de la Ley de Darcy
Un hidrogeólogo está estudiando el flujo de agua subterránea a través de un acuífero con las siguientes propiedades:
- Permeabilidad = 5 × 10⁻¹² m²
- Área de sección transversal = 2m²
- Diferencia de presión = 20,000 Pa
- Viscosidad = 0.001 Pa·s
- Longitud de la trayectoria de flujo = 15 m
Paso 1: Aplicar valores a la fórmula Q = (Permeabilidad × Área de la sección transversal × Diferencia de presión) / (Viscosidad × Longitud de la trayectoria de flujo)
Q = (5 × 10⁻¹² × 2 × 20,000 0.001) / (15 × XNUMX)
Q = (2 × 10⁻⁷) / 0.015 = 1.33 × 10⁻⁵ m³/s
Esto significa que el fluido fluye a una velocidad de 1.33 × 10⁻⁵ cúbico metros por segundo a través del medio poroso.
Preguntas frecuentes más comunes
La Ley de Darcy es esencial en hidrogeología, ingeniería petrolera y edafología para estimar el movimiento de fluidos a través de materiales porosos. Ayuda a predecir el flujo de aguas subterráneas, optimizar la extracción de petróleo y diseñar sistemas de filtración.
Una mayor permeabilidad permite que los fluidos circulen con mayor facilidad a través de un material, lo que aumenta el caudal. Una menor permeabilidad limita el movimiento de los fluidos.
Sí, pero se requieren modificaciones para tener en cuenta la compresibilidad del gas. La Ley de Darcy se aplica principalmente a líquidos, mientras que el flujo de gases requiere consideraciones adicionales.