Определение скорости свободного падения сферической формы

Свободное падение частиц.

Свободное падение – падение одиночного тела в неограниченном пространстве или падение массы тел при небольшой объёмной концентрации твёрдого (не более 10%) скорости свободного падения определяется по теоретическим уровням, по эмпирическим и интерполяционным формулам, по графикам и по таблицам, составленным на основе экспериментальных данных.

Скорость свободного падения определяется взаимодействием следующих сил: гравитационной, Архимедовой (подъёмной), силами гидродинамического сопротивления. При падении в неподвижной жидкости с начальной нулевой скоростью частица под действием сил тяжести будет постепенно увеличивать скорость падения; при этом также будет расти сила сопротивления. По истечении некоторого промежутка времени частица приобретает практически постоянную скорость падения, называемую конечной скоростью падения. С этого момента силы тяжести и архимедова уравновешиваются силами гидродинамиеского сопротивления. Для малых чисел Рейнольдса (Rе меньше 1) скорость падения шаров может быть рассчитана из того, что сила сопротивления выражается формулой:

Сила тяжести:

С учётом того, что сила Архимедова направлена вверх, а сила тяжести – вниз.

Формула Стокса: [см/с]

1<Re<1000

Формула Аллена: в степени 2/3 [см/c]

При практических расчётах она работает: Rе больше 30, но меньше 300.

Формула Антонычева – Нагирняка: (0,1<Re<5000):

- кинематический коэффициент вязкости.

– первый параметр Лященко. Ошибка в определении скорости по этой формуле не превышает 9%

При падении крупных частиц, когда число Рейнольдса больше 3000, формула Ньютона – Риттингера:

Все эти формулы имеют интерполяционный характер и получены на основании аппроксимации кривой Рейлея. И эти участки характеризуются определёнными формулами.

Дата добавления: 2015-08-31