Darcy Yasası Hesaplayıcı

Hesaplamaya Girin

Hidrolik iletkenlik K (m/s)

Kesit alanı A (m²)

Yük farkı dh (m)

Akış yolu uzunluğu dL (m)

Sonuç

Hacimsel Akış Debisi (Q)

0,0002

saniyede metreküp (m³/s)

Hidrolik gradyan (dh/dL)	0,02
Darcy hızı (q = K·i)	0,00002 m/s

Darcy Yasası Nedir?

Darcy yasası, bir akışkanın (çoğunlukla yeraltı suyunun) kum, çakıl ya da çatlaklı kaya gibi gözenekli bir ortamda nasıl hareket ettiğini açıklar. Bu yasaya göre hacimsel akış debisi; malzemenin hidrolik iletkenliğiyle, akışın gerçekleştiği kesit alanıyla ve hareketi tetikleyen hidrolik gradyanla doğru orantılıdır. Bu hesaplayıcı, evrensel bir fizik/hidrojeoloji aracıdır ve SI birimlerinin kullanıldığı her yerde geçerlidir.

Darcy deneyi: su, L uzunluğu boyunca yük farkıyla A alanlı gözenekli bir numuneden akar.

Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır?

Hidrolik iletkenlik K (m/s), kesit alanı A (m²), akış yolu boyunca oluşan yük farkı dh (m) ve akış yolu uzunluğu dL (m) değerlerini girin. Hesaplayıcı; hacimsel debiyi Q (m³/s) cinsinden, ayrıca hidrolik gradyanı ve Darcy hızını size sunar.

Formülün Açıklaması

Klasik biçim $$Q = -\text{K} \cdot \text{A} \cdot \frac{\text{dh}}{\text{dL}}$$ şeklindedir. Eksi işareti, akışın yükün azaldığı yönde gerçekleştiğini gösterir. dh değeri akış yönü boyunca yük düşüşü (pozitif bir sayı) olarak verildiğinde sonuç pozitif bir debi olur: $$Q = \text{K} \cdot \text{A} \cdot \frac{\text{dh}}{\text{dL}}$$ \(\frac{\text{dh}}{\text{dL}}\) terimi boyutsuz hidrolik gradyan \(i\)’dir; \(q = \text{K} \cdot i\) ise Darcy (özgül) hızıdır.

Hidrolik eğim dh/dL, yük düşüşünün akış yolu uzunluğuna bölünmesidir.

Örnek Çözüm

Diyelim ki \(\text{K} = 0{,}01\ \text{m/s}\), \(\text{A} = 10\ \text{m}^2\), \(\text{dh} = 2\ \text{m}\), \(\text{dL} = 20\ \text{m}\). Gradyan \(i = 2/20 = 0{,}1\) olur. Buna göre $$Q = 0{,}01 \times 10 \times 0{,}1 = \mathbf{0{,}01\ \text{m}^3\text{/s}}$$ ve Darcy hızı \(q = 0{,}01 \times 0{,}1 = 0{,}001\ \text{m/s}\) olarak bulunur.

Sıkça Sorulan Sorular

Darcy hızı gerçek gözenek hızı mıdır? Hayır. Darcy hızı, akışın tüm kesit alanı boyunca gerçekleştiğini varsayar; gerçek sızma hızı ise q’nun etkin gözenekliliğe bölünmesiyle elde edilir.

Hangi birimleri kullanmalıyım? Q’nun m³/s cinsinden çıkması için tutarlı SI birimleri (m, m², m/s) kullanın.

Darcy yasası her zaman geçerli midir? Bu yasa laminer (düşük Reynolds sayılı) akışlar için geçerlidir. Çok yüksek hızlarda veya iri taneli ortamlarda görülen türbülanslı akışlarda Darcy dışı düzeltmeler gerekir.