自由沉降速度查看源代码讨论查看历史

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自由沉降速度又称终端速度。指任一颗粒的沉降不因流体中存在其他颗粒而受到干扰时，在等速阶段里颗粒相对于流体的运动速度。即加速阶段终了时颗粒相对于流体的速度。

影响因素

干扰沉降 在干扰沉降中，由于颗粒之间的距离较小，颗粒在沉降过程中相互影响，使沉降速度要比自由沉降时的小。这种相互影响主要表现在以下两个方面：一是颗粒沉降时，流体被置换而向上运动，从而阻滞了邻近颗粒的沉降；二是大量颗粒的存在使流体的表观粘度和密度较纯流体的大。通常，干扰沉降速度可先按自由沉降计算，然后用经验法予以校正。 非球形颗粒的沉降 颗粒形状偏离球形程度越大，曳力系数越大，相应的，沉降速度越小。 对非球形颗粒，除了颗粒形状偏离球形程度对沉降速度有影响外，颗粒的位向对沉降速度也有影响，例如，针形颗粒直立着沉降与平卧着沉降，其阻力显然大有区别。 壁面效应 容器的壁面会增大颗粒沉降时的曳力，使颗粒的沉降速度比按自由沉降的计算值小。

原理

单个颗粒在流体中的沉降过程称为自由沉降。若颗粒数量较多，相互间距离较近，则颗粒沉降时相互间会干扰，称为干扰沉降。自由沉降与干扰沉降相比较为简单，下面主要讨论自由沉降。 颗粒刚开始沉降时，速度u为零，则曳力也为零，颗粒在净质量力（质量力与浮力之差）作用下沿质量力方向作加速运动，随着运动速度u的增加，曳力开始由零不断增大，直至与净质量力相等为止，这时，颗粒加速度减为零，速度u达到一恒定值，也是最大值，此后，颗粒等速下降 ，这一最终的运动速度称为沉降速度。 由此可见，单个颗粒在流体中的沉降过程分为两个阶段：加速段和等速段，对于小颗粒，加速段极短，通常可以忽略，于是，整个沉降过程都可认为是加速直线运动