Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии», страница 10

т.е. он является однозначной функцией критерия Рейнольдса, не зависящей от того, какими частными параметрами () обусловлено то или другое значение последнего.

Данные показывают, что в области подчинения закону Стокса, т.е. ламинарного сопротивления, пропорционального скорости движения частицы,

,

эта область существует до  ≈ 1. В области больших значений Re нельзя пренебречь турбулентным сопротивлением среды, и сопротивление изменяется пропорционально , где  с увеличением числа  непрерывно возрастает от единицы до квадратичной зависимости (закон Ньютона при  = 500), когда можно полностью пренебречь вязким сопротивлением. В этой области для шарообразных тел:

,

о чем уже было указано, и при увеличении числа  остается примерно постоянной величиной.

Применимость закона Стокса имеет и нижний предел, определяемый таким малым размером частиц (обычно менее 0,1 мкм), при котором частицы становятся чувствительными к ударам молекул и находятся в броуновском движении.

Применимость закона Ньютона имеет, в свою очередь, верхний предел, обусловленный образованием вакуума за телом при очень быстром его движении. Однако химическую технологию эта область не интересует.

Знание закона сопротивления среды при осаждении частиц необходимо для определения скорости осаждения. Известно, что под действием любой силы тело движется ускоренно. Так как с увеличением скорости движения увеличивается и сопротивление среды, то в ходе осаждения неизбежно должен наступать такой момент, когда сопротивление среды  станет равным движущей силе , т.е. когда вся движущая сила расходуется только на преодоление сопротивления среды и ускорение становится равным нулю. С этого момента частица осаждается с постоянной установившейся скоростью. При осаждении мелких частиц, интересующих химическую технологию, установившаяся скорость осаждения наступает очень быстро, и только с нею считаются при расчете технологических аппаратов.