Xác định vận tốc lắng trong môi trường thực phẩm lỏng Cơ sở lý thuyết Trong sản xuất và trong các ngành công nghiệp hoá chất, công nghệ môi trường, phương pháp lắng thường được sử dụng để tách chất rắn và các hạt lơ lửng ra khỏi môi trường lỏng, khí. VD: tách bụi khỏi không khí, tách bùn từ nước thải, v.v… vì vậy việc nghiên cứu sự lắng của các hạt đóng một vai trò quan trọng. trong thí nghiệm này, sinh viên tiến hành lắng hạt thuỷ tinh trong môi trường mật ong, đo vận tốc lắng, tính toán chuẩn hệ số Reynolds, hệ số trở lực và vận tốc lắng. sự khác nhau giữa vận tốc lắng thực tế và lý thuyết được đưa ra so sánh và thảo luận. Trong môi trường chất lỏng, theo định luật Archimedes, trọng lực của hạt hình cầu Ks được tính như sau: Ks = (πd3)6 (ρ_1ρ_2 )g (N) (1) ρ_1 – khối lượng riêng của hạt cầu (kgm3) ρ_2 – khối lượng riêng của chất lỏng (kgm3) g – gia tốc trọng trường (ms2) Khi hạt cầu rơi (lắng) với vận tốc u, sẽ chịu trở lực gây ra bởi môi trường chất lỏng. Trở lực này phụ thuộc vào tính chất vật lý của môi trường lỏng (khối lượng riêng, độ nhớt), phụ thuộc vào kích thước và hình dáng của vật thể, và phụ thuộc vào vận tốc rơi và gia tốc trọng trường. Theo Newton, trở lực S được xác định như sau: S = ξFρ_2 u22 (N) (2) ξ – hệ số trở lực F – tiết diện của hạt theo hướng chuyển động Đối với hạt hình cầu: S = ξ (πd2)4 ρ_2 u22 (N) (3) Giả thiết hạt hình cầu lắng với vận tốc không đổi. Khi đó S = Ks: ξ (πd2)4 ρ_2 u22 = (πd3)6 (ρ_1ρ_2 )g (4) u= √((4gd(ρ_1ρ_2))(3ρ_2 ξ)) (5) Hệ số trở lực ξ là hàm số của Reynolds, nghĩa là phụ thuộc vào tốc độ lắng, kích thước hạt, khối lượng riêng của chất lỏng và độ nhớt của chất lỏng. Sự phụ thuộc ξ = f(Re) được xác định bằng thực nghiệm, cụ thể như sau: Re ≤ 0,2 ξ= 24Re 0,2