司篤克斯定律公式為:。這個(gè)公式是土力學(xué)中的一個(gè)重要公式,用于描述球形物體(如土粒)在粘滯性流體(如水)中的沉降速度。其中,代表沉降速度,是重力加速度,是球體的半徑,和分別是球體和流體的密度,而則是流體的粘滯系數(shù)。這個(gè)公式表明,沉降速度與球體半徑的平方成正比,與流體粘滯系數(shù)成反比,同時(shí)也與球體和流體的密度差有關(guān)。司篤克斯定律的應(yīng)用不僅限于理論探討,它在土壤力學(xué)、化工過(guò)程、冶金傳輸?shù)阮I(lǐng)域都有著廣泛的實(shí)際應(yīng)用,尤其是在分析細(xì)粒土的粒徑分布和沉降行為時(shí),這一公式提供了重要的理論支持
司篤克斯定律公式: V=(2/9)gr*r(d1-d2)/η
司篤克斯定律是一個(gè)土力學(xué)公式,一般用于沉降分析法對(duì)細(xì)粒土的粒徑分析。
沉降分析法是根據(jù)土粒在懸液中沉降的速度與粒徑的平方成正比的司篤克斯公式來(lái)確定各粒組相對(duì)含量的方法。
比重計(jì)法(沉降分析法的一種)是根據(jù)司篤克斯定律和阿基米德定律設(shè)計(jì)的。 靜水沉降法是以司篤克斯定律為依據(jù)設(shè)計(jì)的。
據(jù)司篤克斯(STOKES)在1851年的研究結(jié)果指出,球體微粒在靜水中沉降,其沉降速度與球體微粒的半徑平方成正比,而與介質(zhì)的粘滯系數(shù)成反比。
關(guān)系式中:
v——半徑為r的顆粒在介質(zhì)中沉降的速度(厘米/秒)
g——重力加速度(981厘米/秒)
r——沉降顆粒的半徑(厘米)
d1——沉降顆粒的比重(克/厘米’)
d2——介質(zhì)的比重(克/厘米’)
η——介質(zhì)的粘滯系數(shù)(克/厘米·秒)
又指出,當(dāng)作用于球體的一些力達(dá)到平衡時(shí),即加速度為零時(shí),球體勻速沉降。
這時(shí), S=V.t 式中:
s——沉降的距離(厘米)
V——沉降的速度(厘米/秒)
t——沉降的時(shí)間(秒)
根據(jù)上式可得到下面公式: t=s/((2/9)gr*r(d1-d2)/η)
由上式可以求出不同溫度下,不同直徑的土壤顆粒在水中沉降一定距離所需的時(shí)間。
在這個(gè)時(shí)間,用特制的土壤比重計(jì)(甲種鮑氏比重計(jì)),測(cè)定一定深度液層內(nèi)某種粒徑土粒懸液的密度,則可計(jì)算出土壤懸液中所含土粒(即小于某一粒土粒)的數(shù)量。
再通過(guò)換算,則所求出該土壤中各級(jí)土粒的百分率,確定土壤的機(jī)械組成,進(jìn)行土壤質(zhì)地命名。