Qualis est processus motus materiarum in centrifuga decantatoria?

I. Gradus Alimentationis: Ingressus Axialis et Acceleratio Circumferentialis

Via Input Materialis

Materiae separandae (velut suspensiones) interiora tympani secundum directionem axialem (axem tympani) per tubum centralem alimentationis, cum velocitate initiali humili (prope fluxui laminari), ingrediuntur.

Tympanum magna celeritate (1500–4500 rpm) rotatur, materias internas impellens ut celeriter velocitatem circumferentialem adipiscantur et cum tympano synchrone rotentur (simile statui "rotationis rigidae").

Initiatio Campi Centrifugalis

Materiae, tympanum intrantes, statim vi centrifugae subiciuntur (radialiter versus parietem externum tympani directae). Particulae densiores (phasis solidae vel phasis liquidae gravis) radialiter versus parietem internum tympani migrare incipiunt, dum phases liquidae minus densae (phasis liquidae levis) versus centrum tympani congregantur, stratificationem radialem praeliminarem formantes (phasis solidae in strato externo, phasis liquidae in strato interno).

II. Gradus Separationis Centrifugae: Coniunctio Sedimentationis Radialis et Fluxus Axialis

1. Sedimentatio Radialis: Motus Centrifugus Particularum

Vis Impellens: Vis centrifuga (F_c = m ω² r) (ubi m est massa particularum, ω est velocitas angularis tympani, et r est positio radialis particulae) particulas phasis solidae moveri facit versus parietem interiorem tympani, resistentiam viscosam phasis liquidae (resistentiam Stokes) superans.

Velocitas Sedimentationis: Velocitas sedimentationis radialis particularum (v_r ∫² - ρho_l)⋅d² ω² r}{μ) (proportionalis differentiae densitatis, quadrato diametro particularum, et vi centrifugae; inverse proportionalis viscositati liquidi). Particulae tenues (e.g., < 10 μm) celeritates rotationis maiores vel tempora retentionis longiora requirunt ut in pariete interiore tympani sedeant.

2. Fluxus Axialis: Motus Laminaris Phasis Liquidæ

Directio Fluxus: Phase liquida (particulis non sedimentatis inclusis) ab extremo alimentationis (sectione cylindrica tympani) ad extremum superfluendi (extremum sectionis cylindricae) sub differentia pressionis axialis fluit, fluxum laminarem axialem formans (numerus Reynolds \(Re < 2000\) ne turbulentia efficientiam separationis perturbet).

Distributio Velocitatis: Velocitas axialis phasis liquidae (v_z) distributionem parabolicam secundum directionem radialem exhibet (celerrima in centro, ad 0 prope parietem interiorem tympani appropinquans), crassitudine anuli liquidi in tympano arcte conexa (altitudine cataractae superfluationis determinata). Quo tenuior anulus liquidi (minus altitudo cataractae superfluationis), eo velocior velocitas axialis fluxus phasis liquidae et eo brevior tempus retentionis.

3. Superpositio Traiectoriarum Motuum

Vera traiectoria motus singularum particularum est synthesis vectoris velocitatis sedimentationis radialis (v_r) et velocitatis fluxus axialis (v_z), spiraliter versus finem tympani extensa:

Si particulae sedimentationem radialem perficiunt antequam ad ostium superfluitatis perveniant (v_r ≤ t Δr), ubi t est tempus retentionis phasis liquidae et Δr est distantia radialis a positione initiali particulae ad parietem internum tympani), in pariete interiore tympani ut phasis solida retinentur;

Si sedimentatio incompleta est, cum phase liquida ex porta redundantiae ut "reliquiae redundantiae" emittuntur.

III. Gradus Emissionis Solidae: Transportatio Axialis Impulsa a Differentia Velocitatis Cochleae

1. Motus Differentialis Cochleae et Tympani

Cochlea ferrea eadem directione ac tympanum rotatur, sed celeritas cochleae (n_{\text{cochlea}}) paulo minor est quam celeritas tympani (n_{\text{tympanum}}), cum differentia celeritatis (Δn = n_{\text{tympanum}} - n_{\text{cochlea}} = 5–30, \text{rpm}).

Differentia celeritatis velocitatem angularem relativam inter laminas cochlearum et stratum sedimenti in pariete interiore tympani creat, vim axialem impulsoriam generans (simile principio "antliae cochlearum").

2. Motus Axialis Phasis Solidae

Particulae solidae in pariete interiore tympani consederunt in stratum sedimenti aggregatum, quod a laminis cochlearum secundum axem tympani versus portam conicam scoriae exonerandae movetur:

Sectio Cylindrica: Sedimentum initio accumulatur, et cochlea premi incipit;

Sectio Conica: Diameter interior tympani paulatim decrescit, et sedimentum ulterius comprimitur et exsiccatur (sectio siccandi appellatur), tandem ut solidum cum parva humiditate emittitur.

Imperium Temporis Retentionis: Minor differentia celeritatis efficit celeritatem cochlearum impellendi tardiorem, tempus retentionis phasis solidae longiorem in tympano, et exsiccationem accuratiorem (e.g., in condicionibus exsiccationis faecum); maior differentia celeritatis permittit celeriorem exonerationem scoriae, aptam materiis cum alto contento solido (e.g., separatione faecum mineralium).

IV. Gradus Effluentiae Liquidi: Effusio Axialis Phaseis Liquidi Levis

1. Formatio et Stratificatio Anuli Liquidī

Liquidum separatum (liquidum leve vel liquor clarum) anulum liquidi internum in regione media tympani format, cuius crassitudo altitudine cataractae superfluationis determinatur:

Quo altior cataracta redundantis, eo crassior anulus liquidi (maior volumen phasis liquidae in tympano), diutius tempus retentionis phasis liquidae, et maior praecisio separationis;

Quo inferior cataracta redundantis, eo tenuior anulus liquidi, maior productio sed inferior praecisio separationis.

2. Fluxus Axialis et Effusio Phasis Liquidæ

Liquidum phasis in anulo liquido axialiter versus portam superfluendi in statu laminari fluit et per cataractam superfluendi continue exoneratur.

In separatione solido-liquido, liquor clarus (e.g., effluens post curationem aquarum cloacarum) emittitur;

In separatione liquido-liquido, si duae phases liquidae sunt (e.g., stratificatio olei-aquae), phasis liquida levis (oleum) per portam redundantiae internam emittitur, et phasis liquida gravis (aqua) per portam redundantiae externam emittitur (quod designum duplicis cataractae redundantiae requirit).