懸浮液中的顆粒在離心力場中的沉降速度是什麼意思

在懸浮液中，當懸浮的顆粒受到離心力作用時，它們會開始沉降，這種沉降速度可以用來描述顆粒在離心力場中的沉降行為。沉降速度是指顆粒在離心力場中沉降的速度，它取決於顆粒的大小、密度、離心力的強度以及懸浮液的黏度。

沉降速度可以用公式來描述，這個公式是由斯托克斯（George Gabriel Stokes）提出的，稱為斯托克斯定律：

v = (2 π r (ρ1 - ρ2) g) / (9 * η)

其中：

• v 是沉降速度（m/s）
• r 是顆粒的半徑（m）
• ρ1 是顆粒的密度（kg/m³）
• ρ2 是懸浮液的密度（kg/m³）
• g 是重力加速度（m/s²）
• η 是懸浮液的動態黏度（Pa·s）

這個公式適用於顆粒直徑較大、雷諾數較小的情況，即當顆粒的沉降速度遠小於流體的剪下速度時。在離心機中，離心力通常遠大於重力，因此斯托克斯定律需要進行修正，以考慮離心力的影響。

在離心機中，顆粒的沉降速度會因為離心力的增加而增加，離心力越大，沉降速度也越大。這使得離心機成為分離懸浮液中不同顆粒大小或密度的有效工具。通過控制離心力的大小和分離時間，可以將不同沉降速度的顆粒分離出來。