Глава 13. Гидродинамика пневмотранспорта

При падении в воздухе частицы с начальной скоростью и₀ = О наблюдается следующая картина. Сначала скорость падения ча­стицы увеличивается; одновременно возрастает сила давления потока на частицу. В определенный момент наступает равенство сил тяжести и давления, и частица падает с установившейся по­стоянной скоростью, называемой скоростью витания.

Скорость витания зависит от формы, величины и плотности частицы, физической характеристики среды и других факторов. Если газовый поток направлен вверх со скоростью, равной ско­рости витания, то при установившемся движении частицы будут находиться в покое относительно стенок канала, в котором про­ходит газовый поток. Если скорость газа больше скорости витания u_г > u_в, то при установившемся движении частицы поднимаются вверх со скоростью и_г — и_в. В нисходящем потоке газа скорость частиц равна и_г + и_в. Скорость движения частиц по отношению к газовому потоку при установившемся режиме равна скорости витания частиц и не зависит от направления газового потока и его скорости.

Для одиночной движущейся частицы можно написать следу­ющее дифференциальное уравнение равновесия сил: 

В этом уравнении первый член соответствует количеству дви­жения, второй — силе тяжести и последний — силе сопротивле­ния. Знак перед mg зависит от направления газового потока; при нисходящем потоке он положительный, при восходящем — отри­цательный.