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Sedimentationsgeschwindigkeit

*** Shopping-Tipp: Sedimentationsgeschwindigkeit

Unter der '''Sedimentations'''-, '''Sink'''- oder '''Absinkgeschwindigkeit''' (auch '''Absinkrate''') versteht man die Geschwindigkeit Vertikalgeschwindigkeit, mit der sich ein Partikel innerhalb eines fluiden Mediums absetzt (Sedimentation sedimentiert). Wichtig ist diese vor allem für Korngrößenanalysen und den damit verbundenen mechanischen Trennverfahren (Zentrifugation, Dichtegradientenzentrifugation, Dekantieren, Sedimentation). Vor allem in der Biologie wird die Sedimentationsgeschwindigkeit in Svedberg angegeben. Die Sedimentationsgeschwindigkeit ist im Falle einer rein gravitativen Sedimentation konstant, wenn die mit der Geschwindigkeit zunehmende Reibungskraft die das Partikel beschleunigende Gravitationskraft kompensiert. Sie ist abhängig von der Erdbeschleunigung, der Dichte des Fluids/Partikels, dem Durchmesser bzw. Äquivalentdurchmesser des Partikels und der Viskosität des Fluids. Sind diese Größen bekannt, kann man die Sedimentationsgeschwindigkeit mit der generellen Formel berechnen. Bild:Settling velocity quartz.png thumb|400px|Sedimentationsgeschwindigkeit Ws von einem Sandkorn (Durchmesser d, Dichte 2650 kg/m³) in Wasser bei 20 °C :W_s = \sqrt{\frac{8}{3} \frac{ (\rho_p - \rho_f) \; g \; r}{\rho_f \; C_D} } Die einzelnen Formelzeichen stehen für folgende Physikalische Größe Größen: *''Ws'' - Sedimentationsgeschwindigkeit *''ρp'' - Dichte Dichte des Partikels *''ρf'' - Dichte des Fluids *''g'' - Erdbeschleunigung *''r'' - Partikelradius *''ν'' - kinematische Viskosität des Fluids *''CD'' - Drag Coefficient Der Drag Coefficient CD hängt von der Reynolds-Zahl Reynolds-Zahl (Re=Ws 2 r / ν) ab. * Für langsame Sedimentationsgeschwindigkeiten (''Re < 1''), gilt CD=24/Re. In diesem Fall ist die Sedimentationsgeschwindigkeit mit der Stokessche Gleichung Stokesschen Gleichung berechenbar. Die Sedimentationsgeschwindigkeit ändert sich dann ''mit dem Quadrat'' des Partikelradius. * Für schnelle Sedimentationsgeschwindigkeiten (''Re > 1000''), gilt CD=1. Siehe Formel oben. In diesem Fall ändert sich die Sedimentationsgeschwindigkeit ''mit der Wurzel'' des Partikelradius. Zwischen diesen beiden Bereichen gibt es keine einfache Formel für CD, aber es wurden verschiedene empirische Formeln für die Sedimentationsgeschwindigkeit entwickelt. Kategorie:Strömungslehre




[Der Artikel zu Sedimentationsgeschwindigkeit stammt aus dem Nachschlagewerk Wikipedia, der freien Enzyklopädie. Dort findet sich neben einer Übersicht der Autoren die Möglichkeit, den Original-Text des Artikels Sedimentationsgeschwindigkeit zu editieren.
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