14. Движение твердых тел в жидкости (газе)
Величина F очень редко поддается прямому измерению и чаще всего определяется экспериментально путем сопоставления перепадов давления при ламинарном движении жидкости (газа) через неподвижные слои сферических и исследуемых частиц.
Для ламинарного режима ? = 24/Re3 [0,843 lg (срс/0,065) Г1. Критерий Re отнесен к диаметру равновеликого шара d3 = = V&Vln. Для турбулентного режима ? = 5,31 — 4,87срс.
В качестве примера рассмотрим движение шарообразной частицы диаметром d под действием силы тяжести в неподвижной жидкости. Имея начальную скорость, равную нулю, падающая частица будет двигаться с ускорением до того момента, когда сила сопротивления среды уравновесит силы тяжести и Архи¬меда. Начиная с этого момента частица будет падать с постоянной скоростью w0, носящей название скорости свобод-ного осаждения. На рассматриваемую частицу дей¬ствуют ее вес, подъемная (архимедова) сила и сила гидродина¬мического сопротивления Рс. Обозначив через рт и рж плотности твердой частицы и жидкости и через v кинематическую вязкость последней, напишем уравнение динамического равновесия: