Определить диаметр шарообразных частиц твердого вещества, имеющего плотность ρ=2640 кг/м3, которые начнут переходить во

Определить диаметр шарообразных частиц твердого вещества, имеющего плотность ρ=2640 кг/м3, которые начнут переходить во взвешенное состояние при скорости потока воздуха w=1 м/с и температуре t=20ºC.

Определяем плотность воздуха при рабочих условиях по формуле:
ρс=М22,4∙Т0∙рТ∙р0,
где М – молярная масса воздуха, кг/кмоль; М=29 кг/кмоль;
Т0, Т – температуры, соответствующие нормальным и рабочим условиям, К; Т0=273 К, Т=20+273=293 К;
р0, р – давления, соответствующие нормальным и рабочим условиям, Па; в данном случае р0=р=101325 Па.
ρс=2922,4∙273∙101325293∙101325=1,206 кг/м3
Определяем критерий Лященко по формуле:
Ly=woc3∙ρc2μc∙ρ-ρc∙g,
где wос - скорость потока воздуха, м/с; wос=1,0 м/с;
ρ - плотность частиц, кг/м3; ρ=2640 кг/м3;
μс - вязкость среды, Па·с; согласно справочным данным, вязкость воздуха при 200С равна 0,018·10-3 Па·с.
Ly=13∙1,20620,018∙10-3∙2640-1,206∙9,81=3,12
По справочной диаграмме находим, что значению критерия Лященко Ly~3 соответствует значение критерия Архимеда Ar=1800.
Диаметр частиц шарообразной формы, которые будут уноситься восходящим потоком воздуха, определяем из выражения:
d=3Ar∙μc2ρ-ρc∙ρc∙g=31800∙0,018∙10-322640-1,206∙1,206∙9,81=2,65∙10-4 м≈0,265 мм
Ответ: d=0,265 мм.