
【化】 rate of settling
sedimentation; settlement; subside
【化】 sedimentation
【医】 sedimentation; settle; subsiaence
rate; speed; tempo; velocity
【化】 rate; speed
【医】 speed; velocity
沉降速率(Settling Velocity/Sedimentation Rate)是描述颗粒在流体(如空气或液体)中因重力作用而下沉的垂直速度的物理量。根据《地球科学术语词典》的定义,沉降速率可量化为单位时间内颗粒下沉的距离,常用单位包括米/秒(m/s)或厘米/年(cm/yr)。该参数的核心计算公式为斯托克斯定律(Stokes' Law): $$ v = frac{2}{9} cdot frac{(rho_p - rho_f) cdot g cdot r}{eta} $$ 其中$rho_p$为颗粒密度,$rho_f$为流体密度,$g$为重力加速度,$r$为颗粒半径,$eta$为流体黏度。
在环境工程领域,美国环保署(EPA)将其应用于评估悬浮颗粒物在水体中的沉积效率,而地质学家则通过该指标分析沉积岩层形成周期。例如,中国环境科学出版社的研究表明,黄河泥沙的沉降速率可达0.5-2.0 cm/s,直接影响水库淤积速度。
该术语的英译差异需特别注意:"settling velocity"强调瞬时速度概念,常见于工程领域;"sedimentation rate"则多用于描述长期地质沉积过程,如《牛津地质学词典》记载的深海沉积物年均0.1-1 cm的典型速率范围。
沉降速率在不同领域有不同定义和应用,主要分为工程/物理沉降和医学红细胞沉降率两类:
指颗粒或建筑物在单位时间内下沉的距离,常用单位包括毫米/天(mm/d)或米/年(m/year):
斯托克斯公式法
适用于小颗粒在流体中的沉降,公式为:
$$
V = frac{2gr(rho_1 - rho_2)}{9eta}
$$
其中,( g )为重力加速度,( r )为颗粒半径,( rho_1 )、( rho_2 )为颗粒与流体密度,( eta )为流体粘度。
建筑物沉降观测
公式为 ( S = frac{V}{T} ),( S )为沉降速度,( V )为沉降量,( T )为时间间隔。例如沉降量10米/年,则速度10 m/year。
软土沉降计算
使用罗加莫雷诺方程 ( V = frac{k(C_c - C_0)}{t} ),( k )为常数,( C_c )、( C_0 )为土壤浓度变化。
指红细胞在1小时内下沉的距离,单位mm/h,用于炎症或疾病筛查:
工程沉降速率侧重物理计算,而医学血沉反映病理状态,两者单位与应用场景差异显著。需根据具体场景选择分析方法。
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