粒子輸送に影響する要因:
* 粒子密度: 密度の高い粒子は、移動するにはより多くの力(したがって速度)が必要です。
* 流体密度と粘度: 流体の密度と粘度粒子は、彼らの動きに強く影響します。 たとえば、水よりも粒子を空気中で動かす方が簡単です。
* 流体フローパターン: 流れは乱流ですか、それとも層状ですか?乱流は、層流よりも大きな粒子を運ぶことができます。
* 粒子形状: 球状粒子は一般に、不規則な形の粒子よりも輸送が簡単です。
* 表面特性: 粗い表面は摩擦を増やし、より多くの速度を必要とする可能性があります。
* 外力: 重力、風、または他の力は、粒子の動きに影響を与える可能性があります。
問題にアプローチする方法:
1。特定の状況を定義します: 液体とは何ですか?フローパターンとは何ですか?環境は何ですか?
2。関連するモデルを選択します: 特定の条件の最小速度を計算するのに役立つさまざまなモデルと方程式(たとえば、低速度の流れの小さな粒子のストークスの法則、より高い速度のための抗力係数)があります。
3。モデルを適用します: 関連する方程式と状況に固有のパラメーターを使用して、必要な速度を見つけます。
例:
低速度で砂粒子(密度=2650 kg/m³)を水(密度=1000 kg/m³、粘度=0.001 PA・S)で輸送しようとしているとしましょう。 Stokesの法則を使用して、単一の粒子の沈降速度を推定できます。
ストークスの法則:
* v =(2/9) *(ρp -ρf) * g *r²/η
どこ:
* v =沈下速度
*ρp=粒子密度
*ρf=流体密度
* G =重力による加速
* r =粒子半径
*η=流体粘度
重要な注意: これは単純化された例です。実際のシナリオでは、特に複数の粒子サイズ、不均一な流れ、またはその他の要因がある場合、計算ははるかに複雑になる可能性があります。
特定の状況に関する詳細情報を提供できれば、より適切なモデルまたは計算方法を見つけるのを手伝うことができます。