Urządzenie do badania współczynników oporu cząsteczek – F12

Opis

Urządzenie zostało zaprojektowane w celu zapoznania studentów z podstawowymi cechami zachowania układów cząstka/płyn, w szczególności z zależnością pomiędzy współczynnikami oporu spadających cząstek a ich wartością liczby Reynoldsa.

Dostarczane są cząstki o różnej wielkości i gęstości. Eksperymenty prowadzone są poprzez umożliwienie spadania pojedynczych cząstek przez szereg różnych cieczy znajdujących się w pionowych rurkach szklanych. Efekty blokowania są zredukowane do minimum, ponieważ największa użyta cząstka ma powierzchnię rzutową wynoszącą zaledwie 1% przekroju rurki.

Szybkość opadania cząstek jest określana przez pomiar czasu ich przejścia pomiędzy dwoma znacznikami na ściankach szklanych rurek.

Urządzenie składa się z dwóch precyzyjnych szklanych rurek o długości 1,5 m i średnicy wewnętrznej 93 mm, zamocowanych pionowo na tablicy zamontowanej na ścianie. W górnej części każdej rurki znajduje się prowadnica ułatwiająca wprowadzanie cząstek przy minimalnym zakłóceniu cieczy. Przesuwne urządzenie zaworowe na dnie każdej rurki pozwala na usunięcie cząstek przy minimalnej utracie cieczy.

Obserwacja ruchu cząstek jest wspomagana przez osłonięte światło fluorescencyjne zamontowane na tablicy pomiędzy szklanymi rurkami, oznaczenia na rurkach pozwalają na odmierzanie czasu spadku.

Oprócz kul dostarczane są dwa obiekty o opływowych kształtach, aby umożliwić porównanie ich współczynników oporu z współczynnikami kul.

Pomiar współczynników oporu kul w kilkudziesięciu dekadach cząsteczkowej liczby Reynoldsa
Eksploracja analizy wymiarowej i podobieństwa dynamicznego
Wprowadzenie do wpływu oddzielenia warstwy granicznej na ruch kul
Wpływ kształtu cząstki na prędkość opadania i współczynnik oporu