8.8.6. Применимость уравнений
Приведенные выше уравнения и зависимости справедливы в предположении, что происходит движение малого количества частиц в объемах, имеющих большое поперечное сечение. Когда концентрация частиц становится высокой, они располагаются достаточно близко одна к другой и оказывают взаимное замедляющее действие при осаждении. Такое осаждение часто называют стесненным. Свободное осаждение наблюдается при объемных концентрациях < 0,1%.
Если диаметр частицы оказывается сравнимым с диаметром сосуда, в котором они осаждаются, то стенки сосуда будут замедлять осаждение.
Это влияние в случае твердых частиц можно учесть, умножив скорость осаждения, полученную по закону Стокса, на коэффициент k (таблица 8.1).
Поправочные
коэффициенты, учитывающие влияние
стенки сосуда на осаждение твердых
частиц
,
где
– диаметр сосуда.
Таблица 8.1
β |
k |
β |
k |
β |
k |
0,0 |
1,000 |
0,3 |
0,472 |
0,6 |
0,0945 |
0,1 |
0,792 |
0,4 |
0,279 |
0,7 |
0,0468 |
0,2 |
0,569 |
0,5 |
0,170 |
0,8 |
0,0205 |
При турбулентном режиме (область действия закона Ньютона) скорость осаждения должна быть умножена на поправочный коэффициент k’:
(8.129)
где
– отношение диаметра частицы к диаметру
сосуда.
Область применения закона Стокса сужается в случае твердых частиц, осаждающихся в газе.
1 Сущность принципа виртуальных (возможных) перемещений : для равновесия любой механической системы с идеальными связями необходимо и достаточно, чтобы сумма элементарных работ действующих на нее активных сил при любом виртуальном перемещении системы была равна нулю.
2 лат.–колебания
3 лат.–простой