Она взлетает!!!

[Василиса]

Речь идет о движении,а точнее о полете, малой частицы древесного угля (пыли) dэ до 600 мкм, отягощенное горением.
Частица, нагретая до температуры 750-800 градусов Цельсия,брошенная вниз с некоторой высоты , после определенного времени своего падения,начинает замедляться, затем останавливается (при определенной скорости витания) и начинает двигаться вверх до полного погасания.
Вопрос!!! как, за счет каких сил возможен этот подъем? какие законы здесь применимы?что взлетает уже зола или еще коксовый остаток? каким орбазом горение спосоствует взлету??что создается (какие потоки) над и под частицей. что опять же, способствует взлету??

[Developer]

Попробуйте оценить силу тяжести, действующей на частицу древесного угля размером 0,6 мм в поле тяготения Земли и сопоставить её с разницей в давлении холодного воздуха снизу на поверхность частицы и давлении горячего воздуха сверху. Архимедову силу выталкивания тоже не мешает оценить.
Может оказаться, что перепад давлений при определённой величине (и массе) частицы начинает доминировать над силой тяжести...

[Andrej-V]

Developer

Цитата:

и сопоставить её с разницей в давлении холодного воздуха снизу на поверхность частицы и давлении горячего воздуха сверху

- это и есть Архимедова сила. Какую еще одну Архимедову силу Вы хотите оценить?

[Хет Зиф]

Василиса
Тут бы вернее считать не давление холодного воздуха внизу, а его плотность. И плотность горячего. Но это смотря где эта песчинак падает. И какие расстояния проходит.То есть сильно ли меняется на этих расстояниях плотность вохдуха. Может она просто сгорает, превращается в пепел, и ветром поднимается. И вопрос: откуда у Вас экспериментальный данные о взлете и падении частицы диаметром 0.6мм ???

[Lexey]

Частица нагревает окружающий ее воздух, на нагретый воздух действует архимедова сила, возникает восходящий поток воздуха который и тянет частицу вверх.

[ГАЗ-67]

Полагаю , что с помощью закона квадрата-куба можно описать данный процесс . Закон квадрата-куба формулируется следующим образом : при изменении линейных размеров в L раз
площадь поверхности изменяется в L^2 , а объём в L^3 раз . Опишем явление более подробно .
На горящую частицу действуют три силы : сила тяжести , сила сопротивления воздуха и подъёмная сила вызванная восходящими потоками . При обгорании линейные размеры уменьшаются и вследствие этого уменьшается сила сопротивления на единицу массы , а подьёмная сила на единицу массы увеличивается . Заметим , что подъёмная сила зависит от площади горения . Таким образом падение частицы замедляется , а далее она начинает подниматься .

[Andrej-V]

ГАЗ-67,

Цитата:

сила сопротивления воздуха и подъёмная сила вызванная восходящими потоками .

А чем отличается сила сопротивления (движущегося вверх) воздуха от введенной Вами подъёмная сила вызванная восходящими потоками ?

[ГАЗ-67]

Я имею ввиду силу сопротивления воздуха возникающую при движении вниз .

[Andrej-V]

1. Есть частица и есть воздух, который ее обтекает. Если частица неподвижна - сила сопротивления (плюс сила трения, если Вы ее не включили в силу сопротивления) такая-то. Если частица движется в сторону потока или навстречу ему эта сила становится меньшей или большей. Сил разной природы (подъемной и сопротивления) нет.
2. Куб-квадрат. Это когда плотность одинакова. Если частица догорает, на явление оказывает большее воздействие то, что ее масса уменьшается, а поверхность еще меньше, чем по кубу-квадрату.

[Кардановский]

На мой взгляд, пока наиболее полно дал объяснение ГАЗ-67. Я к этому хотел бы добавить, что в стадии падения частицы угля,горение ее очевидно преимущественно будет снизу, т.е. со стороны набегающего потока воздуха. Это влияет на пространственную эпюру распределения реактивных сил горючих газов.Следет,на мой взгляд учитывать и динамику пространственного распределения вокруг частицы горючих газов и собственно газов воздуха. Ведь азотно -кислородная смесь воздуха отличается по удельному весу от смеси горючих газов, состоящих в основном из CO и CO2. Кроме того, важна пространственная динамика уноса зольных частиц, которые, в зависимости от вида угля, могут составлять от 3-5% до 35% массы угля. Желающим этот вопрос исследовать более углубленно, могу порекомендовать,например, весьма основательную книгу "Теория горения" Вильямса.

[Василиса]

Кардановский
Подскажите более точтое название книги и авторов, год изданий и издательство.Заранее благодарна

[Кардановский]

Василиса: Вильямс Ф.А., "Теория горения",изд-во "НАУКА", Москва, 1971 г.