Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er den omtrentlige minimumsstrømhastighed, der er nødvendig for at holde en partikel i bevægelse, der har en diameter på 10 centimeter?

Du kan ikke bestemme den minimale strømhastighed, der er nødvendig for at holde en partikel på 10 cm i diameter i bevægelse uden at vide mere information. Her er hvorfor:

Faktorer, der påvirker partikelbevægelse i en strøm:

* Partikeltæthed: En tættere partikel kræver en stærkere kraft (og dermed højere hastighed) for at holde den i bevægelse.

* strømtæthed: Væskens densitet (vand, luft osv.) Spiller en rolle. En tættere væske giver mere modstand.

* Partikelform: En glat, sfærisk partikel vil være lettere at bevæge sig end en uregelmæssigt formet en.

* Stream -turbulens: Turbulens vil bidrage til partikelbevægelse, hvilket potentielt kræver en lavere gennemsnitlig hastighed.

* Streambed Roughness: En ru seng øger friktionen, hvilket potentielt kræver en højere hastighed.

* Partikelafviklingshastighed: Dette er den hastighed, hvormed en partikel falder i stille vand. Det er en afgørende faktor i bestemmelsen af ​​den minimale hastighed, der er nødvendig for at forhindre afvikling.

hvordan man nærmer sig problemet:

1. Identificer væsken: Er strømvandet, luft eller en anden væske?

2. Bestem partikeltæthed: Hvad er densiteten af ​​partikelmaterialet?

3. Overvej form og ruhed: Er partiklen glat eller ru? Er den strømbede glatte eller ru?

ved hjælp af hjulström -kurven:

Når du har disse oplysninger, kan du bruge et værktøj som Hjulström -kurven. Denne kurve hjælper med at visualisere forholdet mellem partikelstørrelse, strømningshastighed og erosion, transport og afsætning. Det er dog vigtigt at bemærke, at Hjulström -kurven er en generalisering og muligvis ikke er helt nøjagtig for hvert scenarie.

Eksempel:

Hvis du har at gøre med en 10 cm diameter, relativt glat, kvartspartikel i en flod, skal du overveje densiteten af ​​kvarts, vandtætheden og grovheden af ​​flodbeden. Hjulström -kurven ville derefter give dig en generel idé om den minimale strømhastighed, der er nødvendig for at holde partiklen i bevægelse.

Konklusion:

Uden yderligere information er det umuligt at give en omtrentlig minimumsstrømhastighed. Du skal overveje de faktorer, der er anført ovenfor for at foretage en nøjagtig vurdering.

Varme artikler