一個固體在流體中沉降時,作用在固體上的力分別是重力,浮力跟拖曳力(摩擦力)

重力是往下的力,後兩者都是向上提升的力

當三者達到平衡的時候,就會是一個等速沉降,這個速度就是所謂的終端速度

浮力受到密度的影響,這個數在一般狀況下都列為定值,而重力也是當做定值,而自由落體是一個加速運動,因此摩擦力會隨著速度的增大而增大,當摩擦力加浮力=重力的時候,速度就會固定

而這個現象當然有數學定律公式來表明,這個定律就叫做史托克定律,不過這個公式會隨著流體的行為而改變,流體的考慮形態主要分成擾流與層流,一般我們用的是層流的公式來探討這個終端速度

然而,用層流與擾流來區分其實不太正確,主要還是看雷諾數來區分所要用的公式,因為根據我手上的課本,流體的雷諾數小於2100是層流,大於4000是擾流,中央是過度流

但是我的課本上註明,下列的層流中的定律適用於雷諾數小於1的時候,當雷諾數大於1000?200000的時候,會有另外的公式


u=(P - p)*g*D^2 ∕ 18*U

u:終端速度
P:固體的密度
p:液體的密度
D:固體粒徑
U:流體的粘度
g:重力加速度
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