ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Твердые частицы, у которых предварительно замеряют диаметр, берут пинцетом, вводят на уровень поверхности жидкости и отпускают. Секундомером засекают время прохождения частицы между метками. Чтобы исключить влияние ускоренного движения частиц в жидкости на начальном участке, верхняя метка расположена на 30-40 мм ниже уровня жидкости. Каждый замер дублируют (не менее трех раз). Частицу опускают точно по центру цилиндра. Если частица коснулась стенки сосуда или к частице прилип пузырек воздуха, то такой замер не засчитывается и опыт повторяется. Результаты замеров диаметра частиц и время осаждения заносят в протокол испытаний. При вычислении критериев используют усредненные значения диаметра частиц. За опытную скорость осаждения принимают среднюю из проведенных замеров.

В данной работе необходимо определить опытную и расчетную скорости осаждения, сравнить теоретический и истинный процесс осаждения путем построения в логарифмических координатах  линий теоретического и истинного процессов осаждения. По истинной линии определить значение коэффициента  и показателя степени  в уравнении (17) для полученных режимов осаждения. Для этого необходимо:

1. Определить опытную скорость осаждения по уравнению

,

где - расстояние между метками, ;

- время осаждения, .

Зная эту скорость, по формуле (5) можно рассчитать

2. По формуле (10) рассчитать критерий , определить режим осаждения и по формулам (14–16) рассчитать критерий .

3. По формуле (19) определить расчетную скорость осаждения на основе .

4. Найти значения  и  для каждого усредненного замера и по ним в координатах  нанести точки, которые соединяют прямыми, в пределах соответствующего режима, наилучшим образом приближающихся к теоретическим линиям. Теоретические линии предварительно построить по уравнениям (14–16) исходя из критических значений  и : , и ,  и , как показано на рисунке 2.

Рис. 2. Линия теоретического процесса осаждения

5. Тангенс угла наклона линий истинного процесса к оси абсцисс  даст значения угловых коэффициентов , а отрезок, отсекаемый этими линиями (или их продолжением) на оси ординат , значения , из которого определить .

6. Провести анализ причин, приводящих к отклонению эксперимента от теории.

7. Опытные и расчетные величины занести в протокол испытаний (таблица 1).

Таблица 1.

Частицы			Жидкость			Время осаждения	Скорость осаждения
Материал	rT,	d,	Наименование	,	,		Опытн.	Расчетн.
Керамика			Вода
			Глицерин
			Масло
Свинец
Алюминий

Контрольные вопросы

1. Что называется скоростью осаждения?

2. От чего зависит скорость осаждения?

3. Какие бывают режимы осаждения и критические значения критериев Рейнольдса и Архимеда для этих режимов?

4. Как рассчитывается скорость гравитационного осаждения твердых частиц?

5. Какие силы действуют на осаждающуюся частицу?

6. Какими критериальными зависимостями описывается процесс осаждения?

7. Что характеризуют критерии Рейнольдса и Архимеда?

8. В каких случаях используется формула Стокса?