有一球形固体颗粒,其直径为0.1mm.在常压和30℃的静止空气中沉降,已知沉降速度为0.01m/s,试求算：

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/12 14:48:32

有一球形固体颗粒,其直径为0.1mm.在常压和30℃的静止空气中沉降,已知沉降速度为0.01m/s,试求算：
（1）距颗粒中心r=0.3mm,θ=π/4处空气与球体之间的相对速度；
（2）颗粒表面出现最大剪应力处的θ值（弧度）和最大剪应力；
（3）空气对球体施加的形体曳力、摩擦曳力和总曳力

这位同学,你知道你问的问题为什么到现在都没人答么?
经过我一个通宵的研究,这是【化工流体流动与传热】涉及的内容啊,而你的问题为毛出现在物理学的分类里面啊?!坑爹啊!悬赏分70啊!哥虽然从来不用但是哥蠢蠢欲动啊!可是哥是学电子的啊,风马牛不相及啊有木有啊!如果这题是我明天要交的作业我果断睡觉明天参考小弟的啊!问题还是,70分啊!市场经济啊!我朝伟大的特色社会主义经济体制下买房要从身边小事攒起啊!好吧,说白了,还是因为我蛋疼了……以下为解法,若还有问题,我把参考资料发给你.
【解法如下】：
30℃空气的物性：密度为ρ=1.165 Kg/m(-3) 粘度μ=1.86*10^(-5) Pa.s
雷诺数Re=dρv0/μ< 0.1,故空气流动为爬流,可忽略惯性力作用.
以小球重心为原点,以运动方向为Z轴建立空间直角坐标系,并以球坐标( r,θ,ψ)表示.
流动是稳态的,与时间无关,且流动关于Z轴对称,故对ψ（取在xoy面上）的偏微分为0,速度V在ψ方向为分量0.
故奈维-斯托克连续性与运动性方程最终可简化为：
【3个公式,在这上面太难打了,给我个邮箱发给你】
利用边界条件:球面上在 r,θ的速度分量为0和在无穷远处r的速度分量为V0*cosθ,θ的速度分量为-V0*sinθ,通过分离变量法解得：
Vr=V0*cosθ[1-3/2*(r0/r)+1/2*(r0/r)^3]
Vθ=-V0*sinθ[1-3/4*(r0/r)-1/4(r0/r)^3]
代入θ=π/4,V0=0.01,r=6r0.
求出Vr,Vθ,再求和速度,除以V0即得相对速度的大小.结果为8.15*10^(-3)【第一问解决】
由连续性方程可解得（解法稍繁,此不提及）
球面法向应力
Trr=3/2cosθ*μ*V0/r0-p0
切向应力及剪应力
Trθ=-3/2sinθ*μ*V0/r0
显然,当θ=π/2时,剪应力最大,代入Trθ即得.结果为5.58*10^(-3)Pa【第二问解决】
将球面上的应力Trr和Trθ沿Z方向在整个球面上积分,可得球体所受阻力,公式最终化简为：
Fd=2πμr0V0 + 4πμr0V0 =Fdf + Fds
前者为形体阻力,即形体曳力
后者为摩擦阻力,即摩擦曳力.
代入计算：
Fdf=5.8*10^(-11)N
Fds=1.17*10^(-10)N
Fd=1.75*10^(-10)N【第三问解决】
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流体力学题球形颗粒在20℃空气中,密度为2650kg/m3 ,计算其最大直径和最小直径 . 设离心机转鼓直径为1m,转速n=600 转/min,则在其中沉降的同一微粒,比在重力沉降器内沉降的速度快倍. 颗粒在水中沉淀时,其沉降速度随颗粒密度的减小而减小,并与颗粒的直径平方成正比 PM2.5是指直径小于2.5微米的颗粒,其悬浮在空气中很难自然沉降到地面.则空气中的PM2.5 1.在壤土,砂土和黏土中,在水中颗粒沉降最快的是拿一种? 沉降是在自来水的生产中使用（）作沉降剂将水中悬浮的小颗粒聚集成大颗粒而沉降 1.质量为M的小球在水中受到的浮力为F,当它从静止开始沉降,受到水的沾滞阻力大小为f=kv(k为常数).求小球在水中沉降化工原理：判断题判断题第11题固体颗粒在降尘室中能够沉降下来的条件是沉降时间大于在降尘室中的停留时间.（）正确错误第已知光在空气中速度为3*10的8次方m/s,声音在空气中速度为350m/s.空气是声音的几倍? 已知光在空气中速度为3*10的8次方m/s,声音在空气中速度为350m/s.空气是声音的几倍温度为20度的空气,在直径为25mm的管中流动,距管壁上1mm处的空气速度为0.3m/s,求作在倾角为30°的斜面上,有一质量为1kg的物体由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程为2m时,其速度为4m/s,求物