沈降速度についての基本知識
- 沈降速度は粒子の粒径が大きいほど、媒体の粘度が小さいほど速くなります。
- ストークスの式によれば、沈降速度は粒子の大きさと媒体の粘度に依存します。
- しかし、粒子の数量は沈降速度には影響しません。
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沈降速度について
沈降速度について教えて下さい。 沈降速度は粒子の粒径が大きい程、媒体の粘度が小さい程、 速いという事はストークスの式の通りかと思いますが、沈降 速度に粒子の数量は影響しないのでしょうか？
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沈降速度に粒子の数量は影響しないのでしょうか？ 沈降速度に粒子の数量は大いに関係するようです。 この影響する度合いを小生共の世代では、粒群の干渉沈降速度と称しておりました。 これを計算する式は、すべて実験式であり、古くからいろいろな先達が努力されたお陰で、実用的な範囲では充分満足して計算しております。 ただこの分野は非常にややこしくて、このネットで説明できる程の知識は持っておりません。 御参考までに、沈降速度は正味体積濃度が３０％になれば、自由沈降速度の６０～７０％になります。 以上
回答（１）の者です。 粒子の数が多いほど、例えば中央の下降流とその周囲の上昇流が発生し易く、 対流に乗って沈下すると抵抗を受け難く沈下します。 の例えが判り易かったでしょうか。 また、“ダマ”や“塊”が話題に上っていますが、これは粒が密集して、 その間に空気が入り、結果的にその塊の比重が空気によって小さくなり、 沈下し難い状態になり、媒体の比重以下になれば媒体の表面を漂う事に なります。 今回の質問内容とは、多少異なると考えます。
お礼
御回答ありがとうございます。 粒子数が多いほど、対流が起こり易く、沈降速度はこの対流に影響 を受けるという事ですね。また、ダマに関してもご説明頂き、あり がとうございます。
なんか、難しく書いてある 簡単に説明すると ダマになれば沈みにくい ダマにならなければ沈みやすいです ココア や 小麦粉 などで 一般的に経験されていると思います なぜダマになるのかは、また、きっと難しく説明が必要になるのかもしれませんが
お礼
御回答ありがとうございます。 ダマというのは、塊ということでしょうか。 粒数が多くなった場合に沈降速度が遅くなっ てしまう理由について教えて下さい。
単純な回答は難しいですが、媒体に占める粒子の量がある限界を超える（体積比で）と、隣の粒子が沈降する際に巻き起こす媒体の流動が自己の沈降に影響がでてきます。 すなわち、媒体が静止状態での沈降と流動状態での沈降という差があります。 しかし流体力学的にもかなり高度な問題で、媒体・粒子とその量・比重など さまざまな要因が影響し合い実験でしかその影響を述べることができません。 と、いろいろ言いましたが私の専門知識はもう20年前のものなので、今は違うかもしれません。
お礼
御回答、ありがとうございます。 粒子の数量によって媒体の流動に影響がでてくるとの事ですね。 ビーカーに異なる数量のアルミナを入れて実験してみます。
媒体と粒子の比重差（密度差）にも影響があると思います。 さて、速度に粒子の数量は影響しないのでしょうか？の問いには、 間接的に関係があります。 自転車のレースやマラソンのレースで、特に向かい風の場合は、体力消耗を 抑えるために、先頭等の真後ろにピッタリ付き、風の抵抗を軽減する走行が ありますが、それに似た現象での影響がある事が推測できます。
お礼
御回答、ありがとうございます。 自転車レースの例えですと、粒子の数が多いほど、抵抗を受けずに 速く沈降するということでしょうか。
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お礼
御回答ありがとうございます。 粒子群干渉沈降現象について調べてみた所、沈降速度と粒子数は 大いに関係がありそうです。 非常に助かりました。ありがとうございます。