Utilizador:


Fluir através de múltiplas camadas

Storyboard

Uma vez calculada a resistência hidráulica e a condutividade, torna-se possível modelar um sistema de solo com múltiplas camadas. Para isso, é essencial calcular a resistência e a condutividade totais e, após estabelecer o fluxo global, determinar os fluxos parciais (no caso de camadas paralelas) ou a queda de pressão em cada camada (no caso de camadas em série).

>Modelo

ID:(371, 0)



Mecanismos

Iframe

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Código
Conceito

Mecanismos

ID:(15204, 0)



Condutividade hidráulica em série

Conceito

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No caso de uma soma em que os elementos estão conectados em série, a resistência hidráulica total do sistema é calculada somando as resistências individuais de cada elemento.



Uma maneira de modelar um tubo com seção variável é dividí-lo em seções de raio constante e, em seguida, somar as resistências hidráulicas em série. Suponhamos que temos uma série de la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), que depende de la viscosidade ($\eta$), o raio do cilindro k ($R_k$) e o comprimento do tubo k ($\Delta L_k$) através da seguinte equação:

$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$



Em cada segmento, haverá Uma diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$) com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) e o fluxo de volume ($J_V$) aos quais a Lei de Darcy é aplicada:



la diferença total de pressão ($\Delta p_t$) será igual à soma das diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$) individuais:

$ \Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k $



portanto,

$\Delta p_t=\displaystyle\sum_k \Delta p_k=\displaystyle\sum_k (R_{hk}J_V)=\left(\displaystyle\sum_k R_{hk}\right)J_V\equiv R_{st}J_V$



Assim, o sistema pode ser modelado como um único conduto com a resistência hidráulica calculada como a soma dos componentes individuais:

$ R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk} $

ID:(3630, 0)



Condutância hidráulica de elementos em série

Conceito

>Top


No caso de uma soma em que os elementos estão conectados em série, a condutância hidráulica total do sistema é calculada somando as condutâncias hidráulicas individuais de cada elemento.



la resistência hidráulica total em série ($R_{st}$), juntamente com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), em

$ R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk} $



e juntamente com la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$) e a equação



leva ao fato de que la condutância Hidráulica Série Total ($G_{st}$) pode ser calculado com

$\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }$

ID:(11067, 0)



Fluxo através de camadas seriais de solo

Conceito

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Uma situação no solo em que os elementos estão conectados em série ocorre quando a água infiltra verticalmente através de várias camadas, acabando eventualmente na camada freática. Nesse caso, la altura da coluna líquida ($S$) permanece constante, enquanto cada camada possui uma largura diferente que age como la largura da k-ésima camada ($L_k$).



Nessa situação, as resistências hidráulicas são somadas diretamente, e seus valores dependem do tipo de solo, e, portanto, de la condutividade hidráulica na k-ésima camada ($K_{sk}$) e de la largura da k-ésima camada ($L_k$).

ID:(936, 0)



Resistência hidráulica de elementos em paralelo

Conceito

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Uma forma eficiente de modelar um tubo com seções transversais variáveis é dividi-lo em seções com raios constantes e, em seguida, somar as resistências hidráulicas em série. Suponhamos que temos uma série de elementos la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), cuja resistência depende de la viscosidade ($\eta$), o raio do cilindro k ($R_k$) e o comprimento do tubo k ($\Delta L_k$), de acordo com a seguinte equação:

$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$



Em cada elemento, consideramos uma diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$) juntamente com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) e a taxa de fluxo volumétrico o fluxo de volume ($J_V$), aplicando a lei de Darcy:



A resistência total do sistema, o fluxo de volume total ($J_{Vt}$), será a soma das resistências hidráulicas individuais fluxo de volume em uma rede ($J_{Vk}$) de cada seção:

$ J_{Vt} =\displaystyle\sum_k J_{Vk} $



Portanto, temos:

$J_{Vt}=\displaystyle\sum_k \Delta J_{Vk}=\displaystyle\sum_k \displaystyle\frac{\Delta p_k}{R_{hk}}=\left(\displaystyle\sum_k \displaystyle\frac{1}{R_{hk}}\right)\Delta p\equiv \displaystyle\frac{1}{R_{pt}}J_V$



Assim, o sistema pode ser modelado como um único conduto com uma resistência hidráulica total calculada pela soma das componentes individuais:

$\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\sum_k\displaystyle\frac{1}{ R_{hk} }$

ID:(11068, 0)



Fluxo total (2)

Equação

>Top, >Modelo


O fluxo de volume total ($J_{Vt}$) representa a soma total das contribuições individuais de o fluxo de volume 1 ($J_{V1}$) e o fluxo de volume 2 ($J_{V2}$), provenientes dos elementos conectados em paralelo:

$ J_{Vt} = J_{V1} + J_{V2} $

$J_{V1}$
Fluxo de volume 1
$m^3/s$
8478
$J_{V2}$
Fluxo de volume 2
$m^3/s$
8479
$J_{Vt}$
Fluxo de volume total
$m^3/s$
6611

ID:(12800, 0)



Fluir através de camadas paralelas do solo

Conceito

>Top


Uma situação no solo em que os elementos estão conectados em paralelo ocorre quando a água flui através de diferentes camadas em paralelo. Se as camadas têm uma inclinação, gera-se uma diferença de pressão. Se as camadas têm uma espessura similar, a diferença de pressão será igual em todas as camadas. Neste caso, o comprimento da amostra ($\Delta L$) é constante, enquanto cada camada tem um la seção da k-ésima camada ($S_k$) diferente.



Nesta situação, as condutividades hidráulicas são somadas diretamente, e seus valores dependem do tipo de solo, e, portanto, de la condutividade hidráulica na k-ésima camada ($K_{sk}$) e la seção da k-ésima camada ($S_k$).

ID:(4373, 0)



Modelo

Top

>Top



Parâmetros

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$G_h$
G_h
Condutância hidráulica
m^4s/kg
$G_{hk}$
G_hk
Condutância hidráulica em uma rede
m^4s/kg
$G_{st}$
G_st
Condutância Hidráulica Série Total
m^4s/kg
$G_{pt}$
G_pt
Condutância hidráulica total paralela
m^4s/kg
$\rho_s$
rho_s
Densidade sólida
kg/m^3
$R_{hk}$
R_hk
Résistance hydraulique dans un réseau
kg/m^4s
$R_h$
R_h
Resistência hidráulica
kg/m^4s
$R_{pt}$
R_pt
Resistência hidráulica total em paralelo
kg/m^4s
$R_{st}$
R_st
Resistência hidráulica total em série
kg/m^4s

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$H$
H
Altura da camada
m
$h$
h
Aumento de altura
m
$m$
m
Declive
-
$\rho_b$
rho_b
Densidade aparente seca
kg/m^3
$\Delta p_k$
Dp_k
Diferença de pressão em uma rede
Pa
$\Delta p_t$
Dp_t
Diferença total de pressão
Pa
$\theta_c$
theta_c
Fator de relação porosidade-argila
-
$J_V$
J_V
Fluxo de volume
m^3/s
$J_{V1}$
J_V1
Fluxo de volume 1
m^3/s
$J_{V2}$
J_V2
Fluxo de volume 2
m^3/s
$J_{Vk}$
J_Vk
Fluxo de volume em uma rede
m^3/s
$J_{Vt}$
J_Vt
Fluxo de volume total
m^3/s
$g_a$
g_a
Fração mássica de areia na amostra
-
$f$
f
Porosidade
-
$S_1$
S_1
Seção no ponto 1
m^2
$S_2$
S_2
Seção no ponto 2
m^2
$S$
S
Seção ou superfície
m^2
$V_p$
V_p
Volume de poro
m^3
$V_c$
V_c
Volume sólido de argila
m^3

Cálculos


Primeiro, selecione a equação: para , depois, selecione a variável: para

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado




Equações

#
Equação

$\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }$

1/ G_st = @SUM( 1/ G_hk, k )


$\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\sum_k\displaystyle\frac{1}{ R_{hk} }$

1/ R_pt =@SUM( 1/ R_hk , k )


$ \Delta p = R_h J_V $

Dp = R_h * J_V


$ \Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k $

Dp_t =sum_k Dp_k


$ G_h = \displaystyle\frac{ K_s }{ \rho_w g }\displaystyle\frac{ S }{ \Delta L }$

G_h = K_s * S /( rho_w * g * DL )


$ G_h = \displaystyle\frac{ r_0 ^2}{8 \eta q_0 }\displaystyle\frac{f ^3}{(1- f )^2 }\displaystyle\frac{ S }{ \Delta L }$

G_h = r_0 ^2* f ^3 * S /( 8* eta * q_0 * (1- f )^2* DL )


$ G_{pt} =\displaystyle\sum_k G_{hk} $

G_pt = @SUM( G_hk , k )


$ G_{pt} = \displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{ K_{sk} }{ \rho_w g }\displaystyle\frac{ S_k }{ L }$

G_pt = @SUM( K_sk * S_k /( rho_w * g * L ), k )


$ J_V = G_h \Delta p $

J_V = G_h * Dp


$ J_{Vt} = J_{V1} + J_{V2} $

J_Vt = J_V1 + J_V2


$ J_{Vt} =\displaystyle\sum_k J_{Vk} $

J_Vt =sum_k J_Vk


$ K_s \equiv \displaystyle\frac{ r_0 ^2 }{8 q_0 }\displaystyle\frac{ f ^3 }{(1- f )^2}\displaystyle\frac{ \rho_w g }{ \eta }$

K_s = r_0 ^2 * f ^3 * rho_w * g /(8* q_0 *(1- f )^2* eta )


$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$

R_h = 1/ G_h


$ R_h = \displaystyle\frac{8 \eta q_0 }{ r_0 ^2}\displaystyle\frac{(1- f )^2 }{f ^3}\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$

R_h = 8* eta * q_0 * (1- f )^2* DL /( r_0 ^2* f ^3 * S )


$ R_h = \displaystyle\frac{ \rho_w g }{ K_s }\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$

R_h = rho_w * g * DL /( K_s * S )


$ R_{st} = \displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{ \rho_w g }{ K_{sk} }\displaystyle\frac{ L_k }{ S }$

R_st = @SUM( rho_w * g * L_k /( K_sk * S ), k )


$ R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk} $

R_st =@SUM( R_hk , k )

ID:(15223, 0)



Condutividade hidráulica do solo

Equação

>Top, >Modelo


O fluxo de líquido em um meio poroso, como o solo, é medido usando a variável la densidade de fluxo ($j_s$), que representa a velocidade média com que o líquido se move através dele. Ao modelar o solo e como o líquido passa por ele, descobrimos que esse processo é influenciado por fatores como la porosidade ($f$) e o raio de um grão genérico ($r_0$), que, quando maiores, facilitam o fluxo, enquanto la viscosidade ($\eta$) dificulta a passagem pelos capilares, reduzindo a velocidade de fluxo.

O modelo incorpora eventualmente o que chamaremos de la condutividade hidráulica ($K_s$), uma variável que depende das interações entre o raio de um grão genérico ($r_0$), la porosidade ($f$), la densidade líquida ($\rho_w$), la aceleração gravitacional ($g$), la viscosidade ($\eta$) e la porosidade própria genérica ($q_0$):

$ K_s \equiv \displaystyle\frac{ r_0 ^2 }{8 q_0 }\displaystyle\frac{ f ^3 }{(1- f )^2}\displaystyle\frac{ \rho_w g }{ \eta }$

Uma vez que la densidade de fluxo ($j_s$) está relacionado com o raio de um grão genérico ($r_0$), la porosidade ($f$), la densidade líquida ($\rho_w$), la aceleração gravitacional ($g$), la viscosidade ($\eta$), la porosidade própria genérica ($q_0$), la diferença de altura ($\Delta h$) e o comprimento da amostra ($\Delta L$) através da equação:

$ j_s =-\displaystyle\frac{ r_0 ^2 }{8 q_0 }\displaystyle\frac{ f ^3 }{(1- f )^2}\displaystyle\frac{ \rho_w g }{ \eta }\displaystyle\frac{ \Delta h }{ \Delta L }$



Podemos definir um fator que chamaremos de la condutividade hidráulica ($K_s$) da seguinte forma:

$ K_s \equiv \displaystyle\frac{ r_0 ^2 }{8 q_0 }\displaystyle\frac{ f ^3 }{(1- f )^2}\displaystyle\frac{ \rho_w g }{ \eta }$

Este fator abrange todos os elementos relacionados às propriedades do solo e do líquido que flui através dele.



la condutividade hidráulica ($K_s$) expressa a facilidade com que o líquido é conduzido através do meio poroso. Na verdade, la condutividade hidráulica ($K_s$) aumenta com la porosidade ($f$) e o raio de um grão genérico ($r_0$) e diminui com la porosidade própria genérica ($q_0$) e la viscosidade ($\eta$).

ID:(4739, 0)



Condutância Hidráulica do Solo

Equação

>Top, >Modelo


Como o fluxo total ($J_{Vt}$) está relacionado com o raio de um grão genérico ($r_0$), la porosidade ($f$), la densidade líquida ($\rho_w$), la aceleração gravitacional ($g$), la viscosidade ($\eta$), la porosidade própria genérica ($q_0$), la altura da coluna líquida ($S$) e o comprimento da amostra ($\Delta L$), ele é igual a:

$ J_{Vt} =-\displaystyle\frac{ r_0 ^2}{8 \eta q_0 }\displaystyle\frac{ f ^3}{(1- f )^2}\displaystyle\frac{ S }{ \Delta L } \Delta p $



Portanto, la condutância hidráulica ($G_h$) é igual a:

$ G_h = \displaystyle\frac{ r_0 ^2}{8 \eta q_0 }\displaystyle\frac{f ^3}{(1- f )^2 }\displaystyle\frac{ S }{ \Delta L }$

ID:(15103, 0)



Condutância hidráulica

Equação

>Top, >Modelo


No contexto da resistência elétrica, existe o seu inverso, conhecido como a condutância elétrica. Da mesma forma, o que seria la condutância hidráulica ($G_h$) pode ser definido em termos de la resistência hidráulica ($R_h$) através da expressão:

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$

$G_h$
Condutância hidráulica
$m^4s/kg$
10124
$R_h$
Resistência hidráulica
$kg/m^4s$
5424

ID:(15092, 0)



Resistência hidráulica em função da condutividade

Equação

>Top, >Modelo


Calculando la resistência hidráulica ($R_h$) com la viscosidade ($\eta$), la porosidade própria genérica ($q_0$), o raio de um grão genérico ($r_0$), la porosidade ($f$), o comprimento da amostra ($\Delta L$) e la altura da coluna líquida ($S$) usando

$ R_h = \displaystyle\frac{8 \eta q_0 }{ r_0 ^2}\displaystyle\frac{(1- f )^2 }{f ^3}\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$



que pode ser reescrita usando a expressão para la condutividade hidráulica ($K_s$) com la densidade líquida ($\rho_w$) e la aceleração gravitacional ($g$), resultando em

$ R_h = \displaystyle\frac{ \rho_w g }{ K_s }\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$

$\rho_b$
Densidade aparente seca
$kg/m^3$
5804
$\rho_s$
Densidade sólida
$kg/m^3$
4944
$\theta_c$
Fator de relação porosidade-argila
$-$
8247
$f_k$
Fração mássica de areia na amostra
$-$
5797
$f$
Porosidade
$-$
5805

Calculando la resistência hidráulica ($R_h$) usando la viscosidade ($\eta$), la porosidade própria genérica ($q_0$), o raio de um grão genérico ($r_0$), la porosidade ($f$), o comprimento da amostra ($\Delta L$) e la altura da coluna líquida ($S$) através de

$ R_h = \displaystyle\frac{8 \eta q_0 }{ r_0 ^2}\displaystyle\frac{(1- f )^2 }{f ^3}\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$



e utilizando a expressão para la condutividade hidráulica ($K_s$)

$ K_s \equiv \displaystyle\frac{ r_0 ^2 }{8 q_0 }\displaystyle\frac{ f ^3 }{(1- f )^2}\displaystyle\frac{ \rho_w g }{ \eta }$



é obtido após a substituição dos fatores comuns

$ R_h = \displaystyle\frac{ \rho_w g }{ K_s }\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$

ID:(10635, 0)



Condutância em função da condutividade hidráulica

Equação

>Top, >Modelo


Como la resistência hidráulica ($R_h$) está relacionado com la condutividade hidráulica ($K_s$), la densidade líquida ($\rho_w$), la aceleração gravitacional ($g$), la altura da coluna líquida ($S$) e o comprimento da amostra ($\Delta L$), é expresso como

$ R_h = \displaystyle\frac{ \rho_w g }{ K_s }\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$



Dado que la condutância hidráulica ($G_h$) é o inverso de la resistência hidráulica ($R_h$), podemos concluir que

$ G_h = \displaystyle\frac{ K_s }{ \rho_w g }\displaystyle\frac{ S }{ \Delta L }$

$\theta_c$
Fator de relação porosidade-argila
$-$
8247
$V_p$
Volume de poro
$m^3$
5806
$V_c$
Volume sólido de argila
$m^3$
6556

Como la resistência hidráulica ($R_h$) está associado com la condutividade hidráulica ($K_s$), la densidade líquida ($\rho_w$), la aceleração gravitacional ($g$), la altura da coluna líquida ($S$) e o comprimento da amostra ($\Delta L$), ele é expresso como

$ R_h = \displaystyle\frac{ \rho_w g }{ K_s }\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$



E a relação para la condutância hidráulica ($G_h$)

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



leva a

$ G_h = \displaystyle\frac{ K_s }{ \rho_w g }\displaystyle\frac{ S }{ \Delta L }$

ID:(10592, 0)



Soma das pressões em série

Equação

>Top, >Modelo


La diferença total de pressão ($\Delta p_t$) em relação às várias diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$), levando-nos à seguinte conclusão:

$ \Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k $

$\Delta p_k$
Diferença de pressão em uma rede
$Pa$
10132
$\Delta p_t$
Diferença total de pressão
$Pa$
9842

ID:(4377, 0)



Lei de Darcy e resistência hidráulica

Equação

>Top, >Modelo


Darcy reescreve a equação de Hagen Poiseuille de modo que la diferença de pressão ($\Delta p$) seja igual a la resistência hidráulica ($R_h$) vezes o fluxo de volume ($J_V$):

$ \Delta p = R_h J_V $

$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448
$R_h$
Resistência hidráulica
$kg/m^4s$
5424

O fluxo de volume ($J_V$) pode ser calculado a partir de la condutância hidráulica ($G_h$) e la diferença de pressão ($\Delta p$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_h \Delta p $



Além disso, usando a relação para la resistência hidráulica ($R_h$):

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



obtém-se o resultado:

$ \Delta p = R_h J_V $

ID:(3179, 0)



Resistência hidráulica de elementos em série

Equação

>Top, >Modelo


Quando há várias resistências hidráulicas conectadas em série, podemos calcular la resistência hidráulica total em série ($R_{st}$) somando la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), conforme expresso na seguinte fórmula:

$ R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk} $

$R_{hk}$
Résistance hydraulique dans un réseau
$kg/m^4s$
9887
$R_{st}$
Resistência hidráulica total em série
$kg/m^4s$
5428

Uma maneira de modelar um tubo com seção variável é dividí-lo em seções de raio constante e, em seguida, somar as resistências hidráulicas em série. Suponhamos que temos uma série de la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), que depende de la viscosidade ($\eta$), o raio do cilindro k ($R_k$) e o comprimento do tubo k ($\Delta L_k$) através da seguinte equação:

$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$



Em cada segmento, haverá Uma diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$) com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) e o fluxo de volume ($J_V$) aos quais a Lei de Darcy é aplicada:



la diferença total de pressão ($\Delta p_t$) será igual à soma das diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$) individuais:

$ \Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k $



portanto,

$\Delta p_t=\displaystyle\sum_k \Delta p_k=\displaystyle\sum_k (R_{hk}J_V)=\left(\displaystyle\sum_k R_{hk}\right)J_V\equiv R_{st}J_V$



Assim, o sistema pode ser modelado como um único conduto com a resistência hidráulica calculada como a soma dos componentes individuais:

$ R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk} $

ID:(3180, 0)



Condutância hidráulica de elementos em série

Equação

>Top, >Modelo


No caso de resistências hidráulicas em série, o inverso de la condutância Hidráulica Série Total ($G_{st}$) é calculado somando os inversos de cada la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$):

$\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }$

$G_{hk}$
Condutância hidráulica em uma rede
$m^4s/kg$
10134
$G_{st}$
Condutância Hidráulica Série Total
$m^4s/kg$
10135

La resistência hidráulica total em série ($R_{st}$), juntamente com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), em

$ R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk} $



e juntamente com la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$) e a equação



leva ao fato de que la condutância Hidráulica Série Total ($G_{st}$) pode ser calculado com

$\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }$

ID:(3633, 0)



Camadas de resistência hidráulica em série

Equação

>Top, >Modelo


Uma vez que cada la resistência hidráulica da k-ésima camada ($R_{sk}$), que é uma função de la densidade líquida ($\rho_w$), la aceleração gravitacional ($g$), la seção de camada ($S$), la largura da k-ésima camada ($L_k$) e la condutividade hidráulica na k-ésima camada ($K_{sk}$), é igual a

$ R_h = \displaystyle\frac{ \rho_w g }{ K_s }\displaystyle\frac{ \Delta L }{ S }$



segue que la resistência hidráulica total em série ($R_{st}$) é

$ R_{st} = \displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{ \rho_w g }{ K_{sk} }\displaystyle\frac{ L_k }{ S }$

$H$
Altura da camada
$m$
8239

ID:(4741, 0)



Soma de fluxos paralelos

Equação

>Top, >Modelo


A soma das camadas de solo em paralelo, representada por o fluxo total ($J_{Vt}$), é igual à soma de o fluxo de volume em uma rede ($J_{Vk}$):

$ J_{Vt} =\displaystyle\sum_k J_{Vk} $

$J_{Vk}$
Fluxo de volume em uma rede
$m^3/s$
10133
$J_{Vt}$
Fluxo de volume total
$m^3/s$
6611

.

ID:(4376, 0)



Condutância hidráulica de elementos em paralelo

Equação

>Top, >Modelo


La condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$) é calculado com a soma de la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$):

$ G_{pt} =\displaystyle\sum_k G_{hk} $

$G_{hk}$
Condutância hidráulica em uma rede
$m^4s/kg$
10134
$G_{pt}$
Condutância hidráulica total paralela
$m^4s/kg$
10136

Com o fluxo total ($J_{Vt}$) sendo igual a o fluxo de volume em uma rede ($J_{Vk}$):

$ J_{Vt} =\displaystyle\sum_k J_{Vk} $



e com la diferença de pressão ($\Delta p$) e la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$), juntamente com a equação



para cada elemento, chegamos à conclusão de que, com la condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$),

$J_{Vt}=\displaystyle\sum_k J_{Vk} = \displaystyle\sum_k G_{hk}\Delta p = G_{pt}\Delta p$



temos

$ G_{pt} =\displaystyle\sum_k G_{hk} $

.

ID:(3634, 0)



Lei de Darcy e condutância hidráulica

Equação

>Top, >Modelo


Com a introdução de la condutância hidráulica ($G_h$), podemos reescrever a equação de Hagen-Poiseuille com la diferença de pressão ($\Delta p$) e o fluxo de volume ($J_V$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_h \Delta p $

$G_h$
Condutância hidráulica
$m^4s/kg$
10124
$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448

Se observarmos a lei de Hagen-Poiseuille, que nos permite calcular o fluxo de volume ($J_V$) a partir de o raio do tubo ($R$), la viscosidade ($\eta$), o comprimento do tubo ($\Delta L$) e la diferença de pressão ($\Delta p$):

$ J_V =-\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta L }$



podemos introduzir la condutância hidráulica ($G_h$), definido em termos de o comprimento do tubo ($\Delta L$), o raio do tubo ($R$) e la viscosidade ($\eta$), da seguinte forma:

$ G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }$



para obter:

$ J_V = G_h \Delta p $

ID:(14471, 0)



Resistência hidráulica de elementos paralelos

Equação

>Top, >Modelo


La resistência hidráulica total em paralelo ($R_{pt}$) pode ser calculado como o inverso da soma de la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$):

$\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\sum_k\displaystyle\frac{1}{ R_{hk} }$

$R_{hk}$
Résistance hydraulique dans un réseau
$kg/m^4s$
9887
$R_{pt}$
Resistência hidráulica total em paralelo
$kg/m^4s$
5429

La condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$) juntamente com la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$) em

$ G_{pt} =\displaystyle\sum_k G_{hk} $



e, com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) e a equação



leva a la resistência hidráulica total em paralelo ($R_{pt}$) via

$\displaystyle\frac{1}{ R_{pt} }=\sum_k\displaystyle\frac{1}{ R_{hk} }$

ID:(3181, 0)



Condutância hidráulica de camada paralela

Equação

>Top, >Modelo


Dado que cada la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$), que depende de la densidade líquida ($\rho_w$), la aceleração gravitacional ($g$), la comprimento da camada de solo ($L$), la seção da k-ésima camada ($S_k$) e la condutividade hidráulica na k-ésima camada ($K_{sk}$), é igual a:

$ G_h = \displaystyle\frac{ K_s }{ \rho_w g }\displaystyle\frac{ S }{ \Delta L }$



Portanto, la condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$) é calculado como:

$ G_{pt} = \displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{ K_{sk} }{ \rho_w g }\displaystyle\frac{ S_k }{ L }$

$h$
Aumento de altura
$m$
8243
$m$
Declive
$-$
8245

ID:(4410, 0)