tyngdekraftsavsetning

Tyngdekraftsavsetning er prosessen der partikler i en væske eller gass setter seg mot bunnen eller en overflate som følge av tyngdekraften og forskjellen i tetthet mellom partikkelen og mediet. Den er viktig i natur- og industrisammenheng og forekommer i miljøavsetninger, vannanlegg og i luftstrømmer.

Under gravitasjon trekkes partikler nedover mens fluidets drag motvirker fallet. Når gravitasjon og drag balanserer oppnås terminal hastighet. For små sfæriske partikler i laminær strømning følger Stokes’ lov: v_t = 2/9 (ρ_p - ρ_f) g r^2 / μ, hvor ρ_p er partikkelens tetthet, ρ_f fluidens tetthet, r radii og μ viskositet. For andre regime eller ikke-sfæriske partikler brukes andre dragkoeffisienter eller Cunningham-korrelasjon ved mikroskopiske partikler.

Avsetningen avhenger av partikkelstørrelse og tetthet, fluidets egenskaper, temperatur og turbulens. Mindre partikler påvirkes av Brownsk bevegelse og avsetningen blir langsommere; turbulens kan øke eller redusere avsetningen avhengig av strømforhold.

Praktiske anvendelser inkluderer sedimentasjonstanker og clarifiers i vann- og avløpsbehandling, der tyngdekraftsavsetning fjerner faste partikler. I lufta bidrar avsetning til nedfelling av aerosoler og støv på bakken eller planter.

Begrensninger inkluderer behov for store volumer, lav effektivitet for svært små partikler, samt påvirkning av turbulens og kjemisk agglomerering. Tyngdekraftsavsetning kan kombineres med flokkulering og filtrering for å forbedre rensing.