62175

Prędkość swobodnego opadania cząstki

Analiza fizycznego sensu ogólnego równania ruchu dla warunków ustalonych (gdy d/dt=0) pozwala stwierdzić, że kombinacja ta określa końcową prędkość pionowego ruchu cząstki w cieczy nieruchomej (gdy u=0). Z tego względu nazywamy ją prędkością swobodnego opadania (lub prędkością swobodnej flotacji, gdy gęstość cząstki jest mniejsza od gęstości płynu, skutkiem czego cząstka wypływa ku górze). Oznaczamy tę prędkość symbolem

_u _ l2(P'~PKg “ V C_nF_r/z '

W ruchu laminamym Co=24/Re:

(A -p)V_cgR

6F_C pu

Dla cząstek kulistych o promieniu R:

-ć»gR 3C_np

Prędkość swobodnego opadania jest bardzo ważnym parametry, charakteryzującym dynamiczne własności cząstek. Pozwala ona na czytelna interpretację zależności, która wyraża logiczny wniosek, że końcowa prędkość cząstki jest równa wektorowej różnicy między prędkością płynu a prędkością swobodnego opadania cząstki (v_cł=v_csk) tz^ = u - v„(opadanie)

D_cl = u + ^v0 (wypływ ku górze)

Niesłychanie ważną cechą prędkości V_cs jako parametru cząstki jest możliwość jego doświadczalnego wyznaczenia. Jest to szczególnie ważne dla cząstek odkształcalnych, które po oddzieleniu od zawiesiny zmieniają swój kształt, co uniemożliwia określenie ich efektywnych wymiarów. Wyznaczamy wtedy eksperymentalnie co daje możliwość zastosowania dla tych cząstek metody strukturalnej.