Ποια είναι η κατά προσέγγιση ελάχιστη ταχύτητα ροής που απαιτείται για να διατηρηθεί ένα σωματίδιο σε κίνηση που έχει διάμετρο 10 εκατοστών;
Παράγοντες που επηρεάζουν την κίνηση των σωματιδίων σε ένα ρεύμα:
* Πυκνότητα σωματιδίων: Ένα πυκνότερο σωματίδιο απαιτεί ισχυρότερη δύναμη (και επομένως υψηλότερη ταχύτητα) για να διατηρηθεί η κίνηση.
* Πυκνότητα ροής: Η πυκνότητα του υγρού (νερό, αέρας κλπ.) Παίζει ρόλο. Ένα πυκνότερο υγρό παρέχει περισσότερη αντίσταση.
* Σχήμα σωματιδίων: Ένα ομαλό, σφαιρικό σωματίδιο θα είναι ευκολότερο να μετακινηθεί από ένα ακανόνιστο σχήμα.
* αναταραχή ροής: Η αναταραχή θα συμβάλει στην κίνηση των σωματιδίων, ενδεχομένως απαιτώντας χαμηλότερη μέση ταχύτητα.
* τραχύτητα ρεύματος: Ένα τραχύ κρεβάτι θα αυξήσει την τριβή, ενδεχομένως απαιτώντας υψηλότερη ταχύτητα.
* ταχύτητα ρύθμισης σωματιδίων: Αυτός είναι ο ρυθμός με τον οποίο ένα σωματίδιο πέφτει σε ακόμα νερό. Είναι ένας κρίσιμος παράγοντας για τον προσδιορισμό της ελάχιστης ταχύτητας που απαιτείται για την πρόληψη της εγκατάστασης.
Πώς να προσεγγίσετε το πρόβλημα:
1. Προσδιορίστε το υγρό: Είναι το νερό ρεύματος, ο αέρας ή άλλο υγρό;
2. Προσδιορίστε την πυκνότητα σωματιδίων: Ποια είναι η πυκνότητα του υλικού σωματιδίων;
3. Εξετάστε το σχήμα και την τραχύτητα: Είναι το σωματίδιο ομαλό ή τραχύ; Είναι το ρεύμα ομαλό ή τραχύ;
χρησιμοποιώντας την καμπύλη Hjulström:
Μόλις έχετε αυτές τις πληροφορίες, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα εργαλείο όπως η καμπύλη Hjulström. Αυτή η καμπύλη βοηθά στην απεικόνιση της σχέσης μεταξύ του μεγέθους των σωματιδίων, της ταχύτητας ρεύματος και της διάβρωσης, της μεταφοράς και της εναπόθεσης. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η καμπύλη Hjulström είναι μια γενίκευση και μπορεί να μην είναι απολύτως ακριβής για κάθε σενάριο.
Παράδειγμα:
Εάν ασχολείσαι με μια διάμετρο 10 cm, σχετικά ομαλό, σωματίδιο χαλαζία σε ένα ποτάμι, θα πρέπει να εξετάσετε την πυκνότητα του χαλαζία, την πυκνότητα του νερού και την τραχύτητα του ποταμού. Η καμπύλη Hjulström θα σας έδινε τότε μια γενική ιδέα για την ελάχιστη ταχύτητα ροής που απαιτείται για να διατηρηθεί το σωματίδιο σε κίνηση.
Συμπέρασμα:
Χωρίς πρόσθετες πληροφορίες, η παροχή κατά προσέγγιση ελάχιστης ταχύτητας ροής είναι αδύνατη. Πρέπει να εξετάσετε τους παράγοντες που αναφέρονται παραπάνω για να κάνετε μια ακριβή αξιολόγηση.
