沉淀速度

沉淀速度可以理解为颗粒在非均匀混合物中沉降的下沉、下降或沉降速度。

多相混合物(固 - 液、液 - 液)可以通过重力(沉淀)的作用机械分离。前提条件是各个组分具有不同的密度并且彼此不溶(例如:水和油)。

哪些力作用于粒子?

在被液体包围的颗粒(例如:水中的固体或油滴或油中的水滴)上有三种力作用(见图):

  • 重力 FG
  • 浮力 FA
  • 阻力 FW

重力 FG(场力、重力)同浮力 FA(浮力)和阻力 FW 相反。根据颗粒的密度是大于还是小于周围介质的密度,颗粒具有恒定的浮力或沉降速度 Vg 。

沉淀速度的计算

依据层流简化的假设,沉降速度可以借助于斯托克斯定律在力的平衡的基础上确定。

在离心分离过程中或离心机区域得出以下沉淀速度公式:

影响沉淀速度的参数

借助该等式可以导出显著影响浮力或沉降速度的参数:

粒子直径“d”: 粒子直径或颗粒直径以二次幂进入公式。直径(或颗粒半径)越大,粒子沉淀速度越高。

粒子和液体之间密度差“Δρ”: 粒子和液体之间的密度差越大,粒子速度越高,混合物沉淀速度越快。

混合物的动态粘度“η”: 产品的动态粘度越低,粒子沉降速度越高。

 

来源

[1] Klaus Luckert: Handbuch der mechanischen Fest-Flüssig-Trennung, 第 1版 2004

[2] Horst Kuchling: 物理平装书;专业书籍出版社,莱比锡,第 16版 1996

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