Darcy (Einheit)

Darcy (Einheit)

Physikalische Einheit
Einheitenname Darcy

Einheitenzeichen $ \mathrm {D} $
Physikalische Größe(n) Permeabilität
Formelzeichen Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \varkappa , Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \kappa
Dimension Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \mathsf{L^2}
In SI-Einheiten Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \mathrm{1 \, D = 9{,}869\,23\cdot 10^{-13} \; m^2}
Benannt nach Henry Darcy
Abgeleitet von Poise, Physikalische Atmosphäre, Zentimeter, Sekunde

Das Darcy ist eine Maßeinheit für Permeabilität[1], benannt nach dem französischen Ingenieur Henry Darcy. Sie ist keine gesetzliche Einheit, ist aber vor allem in der Erdöl- und Hydrogeologie noch stark verbreitet.

Permeabilität ist ein Maß für die Fähigkeit poröser Medien, Flüssigkeiten durchfließen zu lassen. Wie andere Permeabilitätseinheiten hat das Darcy die Dimension einer Fläche, es entspricht von der Vorstellung her ungefähr einer freien Öffnung von (1 µm)².

Die Permeabilität von Gestein wird normalerweise in milliDarcy angegeben (1 mD = 0,001 D), weil Erdöl- und Wasserreservoire typischerweise Permeabilitäten zwischen 5 und 500 mD haben.

Definition

Das Darcy ist definiert mit Hilfe des Darcy-Gesetzes, das wie folgt geschrieben werden kann:

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): v = \frac{\varkappa}{\mu} \cdot \frac{\Delta p}{\Delta x} \quad \Leftrightarrow \quad \varkappa = v \cdot \mu \cdot \frac{\Delta x}{\Delta p}

mit:

  • Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): v – Filtergeschwindigkeit in cm/s
  • Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \varkappa – Permeabilität in Darcy
  • $ \mu $ – dynamische Viskosität der Flüssigkeit in Centipoise
  • Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \Delta p der Druckunterschied zwischen A und B in atm
  • Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \Delta x die Distanz zwischen A und B in cm

Ein poröses Medium mit einer Permeabilität von 1 Darcy erlaubt also einer Flüssigkeit mit einer Viskosität von 1 Centipoise (1 mPa·s, die Viskosität von Wasser bei 20 °C) unter einem Druckgradienten Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): \tfrac{\Delta p}{\Delta x} von 1 atm/cm eine Fließgeschwindigkeit von 1 cm/s.

Einzelnachweise

  1. The SI Metric System of Units and SPE Metric Standard. Society of Petroleum Engineers, abgerufen am 5. Dezember 2014.