Luas dríodraithe

Tagraíonn luas dríodraithe don ráta a shocraíonn cáithníní i bhfionraí nó i sciodar faoi thionchar na bhfórsaí domhantarraingthe nó lártheifeacha. Nuair a bhíonn cáithníní ar crochadh i meán leachtach, léiríonn siad claonadh chun socrú mar gheall ar dhomhantarraingt nó fórsaí lártheifeacha a chuirtear i bhfeidhm i meaisíní cosúil le lártheifneoirí. Athraíonn an ráta ag a dtarlaíonn sé seo, ar a dtugtar an luas dríodraithe, ag brath ar roinnt fachtóirí, lena n-áirítear méid, dlús, cruth na gcáithníní, agus slaodacht an leachta.

Fachtóirí a mbíonn Tionchar acu ar Luas Dríodraithe

Méid agus Cruth na gCáithníní

Go ginearálta socraíonn cáithníní níos mó agus níos dlúithe níos tapúla mar gheall ar fhórsaí imtharraingthe méadaithe ag gníomhú orthu. Tá ról ag cruth na gcáithníní freisin. Is gnách go socraíonn cáithníní sféarúla níos tapúla ná na cinn neamhrialta. Tá sé seo amhlaidh toisc go mbíonn níos lú friotaíocht tarraingthe ag cáithníní sféarúla i gcomparáid le cáithníní neamhsféarúla, rud a chuireann ar chumas gluaiseachta níos tapúla tríd an sreabhán.

Slaodacht Leachtach

Cruthaíonn sreabhán slaodachta níos airde friotaíocht níos mó do ghluaiseacht na gcáithníní, ag laghdú an luas dríodraithe. I bpróisis thionsclaíocha, tá sé ríthábhachtach an slaodacht cheart a roghnú chun an próiseas deighilte a bharrfheabhsú agus an ráta dríodraithe atá ag teastáil a bhaint amach.

Teocht

Is féidir le teocht an leachta tionchar a imirt ar shlaodacht an leachta agus ar iompar socraithe na gcáithníní. Go ginearálta laghdaíonn teochtaí níos airde slaodacht, rud a d'fhéadfadh an luas dríodraithe a mhéadú.

Fórsa Lártheifeacha

I lártheifneoiriú, cuirtear fórsa seachtrach cumhachtach i bhfeidhm chun luas dríodraithe a mhéadú. Bíonn tionchar ag luas an lártheifneora, an réimse imtharraingthe (G-fhórsa), agus ga an uainíochta ar chomh tapa agus a shocraíonn cáithníní i deighilteoir lártheifeacha. Trí na paraiméadair seo a ionramháil, is féidir rátaí dríodraithe a fheabhsú go suntasach, rud a fhágann gur modh cumhachtach é lártheifneoiriú chun scaradh tapa a dhéanamh.

Luas Dríodraithe i bPróisis Scartha

Tá dríodrú ar cheann de na teicníochtaí deighilte is sine agus is simplí. Braitheann sé ar an difríocht i ndlús na gcáithníní soladacha agus an chéim leachtach. Is é is cúis leis an difríocht seo ná go ngluaiseann na cáithníní síos agus go socraíonn siad ag bun an choimeádáin, agus go bhfanann an chéim leachtach thuas. Bíonn tionchar díreach ag an luas ag a dtarlaíonn sé seo ar an éifeachtúlacht agus ar an am a theastaíonn don scaradh.

I scaradh tionsclaíoch, ceadaíonn luas dríodraithe méadaithe próiseáil níos tapúla agus scaradh níos éifeachtaí. I bpróisis cosúil le cóireáil fuíolluisce, nuair is gá líon mór sloda a bhaint, cinntíonn luas ard dríodraithe go ndéantar éillitheoirí a scaradh go héifeachtach ón uisce i mbeagán ama.

Is próiseas coitianta é lártheifneoiriú a úsáidtear i dtionscail cosúil le táirgeadh bia agus cógaisíochta, áit a méadaíonn feidhmiú fórsaí rothlacha ardluais go mór luas an dríodraithe. Is féidir le húsáid deighilteoirí lártheifeacha dlús a chur le próisis idirscartha a thógfadh i bhfad níos faide murach sin faoi ghnáthchoinníollacha imtharraingthe.

Fórsaí ag Gníomhú ar an Cháithnín i nDríodrú

Feidhmíonn roinnt fórsaí ar cháithníní le linn dríodraithe, ag cinneadh cé chomh tapa agus a shocraíonn siad:

Fórsa Imtharraingteach (Meáchan): An fórsa a tharraingíonn an cáithnín anuas mar gheall ar dhomhantarraingt an Domhain, i gcomhréir lena mhais.

Fórsa Buacach: An fórsa aníos a fheidhmíonn an sreabhán a chuireann in aghaidh na domhantarraingthe. De réir phrionsabal Archimedes, tá an fórsa seo cothrom le meáchan an tsreabháin easáitithe.

Fórsa Tarraing (Friotaíocht): An fhriotaíocht a bhíonn ag an gcáithnín agus é ag bogadh tríd an sreabhán. Braitheann an fórsa seo ar mhéid an cháithnín, ar chruth agus ar shlaodacht an tsreabháin. Úsáidtear Dlí Stokes go coitianta chun cur síos a dhéanamh ar fhórsa tarraingthe do cháithníní beaga.

Cinneann an chothromaíocht idir na fórsaí seo luas an dríodraithe. Nuair is ionann an fórsa imtharraingteach agus an fórsa buacach agus an fórsa tarraingthe, sroicheann an cáithnín a threoluas deiridh, nó luas an dríodraithe.

Luas Dríodraithe a Ríomh

Is féidir an luas dríodraithe, nó an treoluas foirceanta, a ríomh trí leas a bhaint as Dlí Stokes le haghaidh cáithníní beaga sféarúla i sreabhán slaodach:

Cá háit:
Is é v treoluas an dríodraithe (i m/s),
Is é r ga an cháithnín (i méadair),
ρcáithnín é dlús an cháithnín (i kg/m³),
ρfluidis dlús an tsreabháin (i kg/m³),
Is é η slaodacht dhinimiciúil an tsreabháin (i Pas),
Is é g an luasghéarú de bharr domhantarraingthe (9.81 m/s²).

Tá an chothromóid seo infheidhme maidir le cáithníní beaga sféarúla a ghluaiseann ar luas mall (líon íseal Reynolds). I gcás cáithníní neamh-sféarúla nó treoluasanna níos airde, tá gá le samhlacha níos casta.

Acmhainn
Rausch, W. (2016). Teicneolaíochtaí Scartha Cáithníní sa Tionscail Cheimiceach agus Chógaisíochta. Foilsitheoireacht Idirnáisiúnta Springer.
Flotweg SE. (n.d.). Luas Dríodraithe – Forbhreathnú agus Ríomh. Aisghabhadh ó Vicí Teicneolaíocht Scartha Flottweg
Lowenberg, A. (2009). Bunús an Lártheifneora: Cuid 2 – Dríodrú. Springer-Verlag Beirlín Heidelberg.
Kuno, H. (2001). Réamhrá leis an Teoiric um Ghluaiseacht Cáithníneach i Sreabháin. Brúigh MIT.