自由沉降速度又稱終端速度。指任一顆粒的沉降不因流體中存在其他顆粒而受到干擾時，在等速階段里顆粒相對於流體的運動速度。即加速階段終了時顆粒相對於流體的速度。
基本介紹
- 中文名：自由沉降速度
- 外文名：terminal velocity
- 又稱：終端速度
- 含義：加速終了時顆粒相對於流體的速度
原理,影響因素,
原理
單個顆粒在流體中的沉降過程稱為自由沉降。若顆粒數量較多，相互間距離較近，則顆粒沉降時相互間會干擾，稱為干擾沉降。自由沉降與干擾沉降相比較為簡單，下面主要討論自由沉降。
顆粒剛開始沉降時，速度u為零，則曳力也為零，顆粒在淨質量力（質量力與浮力之差）作用下沿質量力方向作加速運動，隨著運動速度u的增加，曳力開始由零不斷增大，直至與淨質量力相等為止，這時，顆粒加速度減為零，速度u達到一恆定值，也是最大值，此後，顆粒等速下降，這一最終的運動速度稱為沉降速度。
由此可見，單個顆粒在流體中的沉降過程分為兩個階段：加速段和等速段，對於小顆粒，加速段極短，通常可以忽略，於是，整個沉降過程都可認為是勻速沉降。
影響因素
干擾沉降
在干擾沉降中，由於顆粒之間的距離較小，顆粒在沉降過程中相互影響，使沉降速度要比自由沉降時的小。這種相互影響主要表現在以下兩個方面：一是顆粒沉降時，流體被置換而向上運動，從而阻滯了鄰近顆粒的沉降；二是大量顆粒的存在使流體的表觀粘度和密度較純流體的大。通常，干擾沉降速度可先按自由沉降計算，然後用經驗法予以校正。
非球形顆粒的沉降
顆粒形狀偏離球形程度越大，曳力係數越大，相應的，沉降速度越小。
對非球形顆粒，除了顆粒形狀偏離球形程度對沉降速度有影響外，顆粒的位向對沉降速度也有影響，例如，針形顆粒直立著沉降與平臥著沉降，其阻力顯然大有區別。
壁面效應
容器的壁面會增大顆粒沉降時的曳力，使顆粒的沉降速度比按自由沉降的計算值小。
