斯托克斯流特征时间t₀计算器

🎯 工具用途
本工具用于计算斯托克斯流中物体的特征时间t₀，它是颗粒流体力学的核心参数，核心作用包括：
1. 预测颗粒在黏性流体中的速度响应特性；
2. 指导颗粒分离/输送设备的设计（如过滤器、气力输送系统）；
3. 分析气溶胶颗粒的环境传输行为；
4. 验证斯托克斯流假设的适用性（Reₚ ≪ 1）。

📐 适用场景
• 环境工程：大气细颗粒物（PM2.5）的沉降时间预测、工业粉尘的捕集效率分析；
• 化工过程：催化剂颗粒的流体床反应器设计、微米级颗粒的分离设备选型；
• 生物医药：药物雾化颗粒的肺部沉积分析、生物气溶胶的采样效率计算；
• 材料加工：粉末冶金的颗粒分散控制、涂料喷涂的颗粒沉降特性分析；
• 能源系统：燃煤电厂飞灰的管道输送特性预测、燃气轮机的颗粒磨损风险评估。

🔧 使用步骤
1. 选择计算组合：根据需求选择“求特征时间t₀”或“求气体的黏度μ_g”；
2. 输入参数：填写对应的物理量（密度、直径等），确保所有值大于0；
3. 执行计算：点击“计算”按钮，系统自动输出结果；
4. 结果分析：根据t₀值判断颗粒的速度响应特性（参考物理意义说明）。

⚠️ 注意事项
• 单位一致性：所有参数必须使用国际单位制（kg/m³、m、Pa·s）；
• 斯托克斯流假设：仅适用于颗粒雷诺数Reₚ = (ρ_f d_d u)/μ_g ≪ 1的场景（通常d_d < 10μm）；
• 黏度温度依赖性：气体黏度随温度升高而增大，液体黏度随温度升高而减小，需使用工况温度下的黏度值；
• 直径范围：公式中d_d为球形颗粒的直径，非球形颗粒需使用等效直径修正。

💡 常见问题
问：t₀值与颗粒分离效率有什么关系？
答：t₀越大，颗粒在流体中越难改变运动状态，分离设备（如旋风分离器）的捕集效率越高。
问：如何减小t₀值以提升颗粒跟随性？
答：可减小颗粒直径（d_d）或降低颗粒密度（ρ_d），从而加快颗粒的速度响应。
问：斯托克斯流的适用范围是什么？
答：适用于低雷诺数流动（Reₚ < 0.1），此时黏性力主导，惯性力可忽略。
问：非球形颗粒如何计算t₀？
答：需使用形状因子修正公式，例如圆盘状颗粒的t₀需乘以1.5~2的修正系数。