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Consolidation

Storyboard

>Model

ID:(381, 0)



Erosion Condition

Description

>Top


ID:(110, 0)



Dragging Condition of Plates

Equation

>Top, >Model


Con la ecuación de erosión

\rho_w v_{max} ^2\displaystyle\frac{ r }{ R ^2} > \rho_s g



y la expresión de la velocidad máxima

v_{max} =-\displaystyle\frac{ R ^2}{4 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta L }



se obtiene una condición que indica en función del gradiente de presión y largo del tubo aquellos radios para los cuales existe arrastre de las plaquitas.

\rho_w \displaystyle\frac{ r R ^2}{4^2 \eta ^2}\displaystyle\frac{ dp ^2}{ dL ^2}> \rho_s g

dL
Change in Length
m
5423
r
Cylinder radial position
m
5420
g
Gravitational Acceleration
9.8
m/s^2
5310
\rho_w
Liquid density
kg/m^3
5407
\Delta p_2
Pressure Difference 2
Pa
5820
\rho_s
Solid Density
kg/m^3
4944
R
Tube radius
m
5417
\eta
Viscosity
Pa s
5422
rho_w * r * R ^ 2 * dp ^ 2 / ( 4 ^ 2 * eta ^ 2 * dL ^ 2 ) > rho_s * gtan ( alpha ) > 4 * eta * rho_s / (rho_w ^ 3 *g * R ^ 3) rho_s * g = tan ( alpha ) = dh / dLdp ^ 2 / dL^2 > 4 ^ 2 * eta ^ 2 * rho_s * g / ( rho_w * R ^ 3 )dLralphagDhrho_wDp_2thetarho_sReta

ID:(3161, 0)



Condición de arrastre de plaquitas en el fondo del capilar

Equation

>Top, >Model


Si se considera el fondo del capilar en que r=R la ecuación

\rho_w \displaystyle\frac{ r R ^2}{4^2 \eta ^2}\displaystyle\frac{ dp ^2}{ dL ^2}> \rho_s g



se reduce despejando en dp/dL a

\displaystyle\frac{dp^2}{dL^2}>\displaystyle\frac{4^2\eta^2\rho_sg}{\rho_w R^3}

dL
Change in Length
m
5423
g
Gravitational Acceleration
9.8
m/s^2
5310
\rho_w
Liquid density
kg/m^3
5407
\Delta p_2
Pressure Difference 2
Pa
5820
\rho_s
Solid Density
kg/m^3
4944
R
Tube radius
m
5417
\eta
Viscosity
Pa s
5422
rho_w * r * R ^ 2 * dp ^ 2 / ( 4 ^ 2 * eta ^ 2 * dL ^ 2 ) > rho_s * gtan ( alpha ) > 4 * eta * rho_s / (rho_w ^ 3 *g * R ^ 3) rho_s * g = tan ( alpha ) = dh / dLdp ^ 2 / dL^2 > 4 ^ 2 * eta ^ 2 * rho_s * g / ( rho_w * R ^ 3 )dLralphagDhrho_wDp_2thetarho_sReta

en donde \eta es la viscosidad del agua, \rho_s la densidad solida de la arcilla, g la aceleración gravitacional, \rho_w la densidad del agua y R el radio del capilar.

ID:(4511, 0)



Slope and Erosion

Equation

>Top, >Model


Si se considera que el agua de vertientes surge por la presión que se arma dentro del suelo y se asume una columna de altura dh se tendrá que ante una pendiente de un cerro \alpha se tendrá una relación entre el largo del conducto dL y la altura del cerro:

\tan \alpha =\displaystyle\frac{ dh }{ dL }

dL
Change in Length
m
5423
\Delta h
Height of liquid column
m
5819
\theta
Slope angle of the hillside
rad
4953
rho_w * r * R ^ 2 * dp ^ 2 / ( 4 ^ 2 * eta ^ 2 * dL ^ 2 ) > rho_s * gtan ( alpha ) > 4 * eta * rho_s / (rho_w ^ 3 *g * R ^ 3) rho_s * g = tan ( alpha ) = dh / dLdp ^ 2 / dL^2 > 4 ^ 2 * eta ^ 2 * rho_s * g / ( rho_w * R ^ 3 )dLralphagDhrho_wDp_2thetarho_sReta

ID:(3176, 0)



Analysis of the Erosion Condition

Equation

>Top, >Model


Como una columna de altura \Delta h genera una presión igual a

\Delta p = \rho_w g \Delta h



se tiene que la ecuación de erosión

\displaystyle\frac{dp^2}{dL^2}>\displaystyle\frac{4^2\eta^2\rho_sg}{\rho_w R^3}



se puede reescribir con

\tan \alpha =\displaystyle\frac{ dh }{ dL }



como una condición del ángulo sobre el cual existirá erosión:

\tan \alpha >4 \eta \displaystyle\frac{ \rho_s }{ \rho_w ^3 g R ^3}

\alpha
Erosion condition
-
4934
g
Gravitational Acceleration
9.8
m/s^2
5310
\rho_w
Liquid density
kg/m^3
5407
\rho_s
Solid Density
kg/m^3
4944
R
Tube radius
m
5417
\eta
Viscosity
Pa s
5422
rho_w * r * R ^ 2 * dp ^ 2 / ( 4 ^ 2 * eta ^ 2 * dL ^ 2 ) > rho_s * gtan ( alpha ) > 4 * eta * rho_s / (rho_w ^ 3 *g * R ^ 3) rho_s * g = tan ( alpha ) = dh / dLdp ^ 2 / dL^2 > 4 ^ 2 * eta ^ 2 * rho_s * g / ( rho_w * R ^ 3 )dLralphagDhrho_wDp_2thetarho_sReta

ID:(3162, 0)