Untersuchungen zur - OPUS - Universität Würzburg

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6 THEORIE UND STAND DER FORSCHUNG Die Fließfähigkeit ff c ist um so besser, je kleiner die D ruckfestigkeit im V erhältnis zu r Verfestigungsspannung ist. Jenike schlug dazu folgende Einteilung vor: ffc < 2 sehr kohäsiv 2 < ffc < 4 kohäsiv 4 < ffc < 10 leicht fließend 10 < ffc frei fließend Da die Ergebnisse eines in Abb. 2.3 dargestellten einachsigen Druckversuchs nur schwer reproduzierbar sind, entwickelt e Jenike <strong>zur</strong> Bestimm ung der Fließfähigkeit ein nach ihm benanntes Schergerät, die Jenike-Scherzelle (vgl. 2.4).
THEORIE UND STAND DER FORSCHUNG 2.3 Interpartikuläre Haftkräfte in Schüttgütern Interpartikuläre Haftkräf te in Haufwerken können durch van-der-W aals-Wechselwirkungen, elektrostatische Kräfte, W asserstoffbrückenbindungen, form schlüssige Bindungen sowie Flüssigkeits- und Festkörperbrücke n bedingt werden. Die Stärke der einzelnen Kraftarten ist von weiteren Faktoren wie der Partikelgröße und dem Absta nd der Partikel zueinander abhängig. H � R Haftkraft F [N] 10 -5 10 -6 10 -7 10 -8 10 -9 Flüssigkeitsbrücke, � = 20° van-der-Waals, A H = 10 -18 J el. Leiter, U = 0,5 V el. Isolator, � max. = 10 -2 e/µm 2 Kugelgewicht, � = 3g/cm 3 0,1 1 10 100 1000 Kugeldurchmesser 2R [µm] Abb. 2.4: Haftkräfte am Kugel-Platte-Modell, nach Rumpf [13] Betrachtet m an die Haftkräfte zwischen ein er Kugel m it de m Radius R, die sich i m Kontaktabstand zu einer Platte befindet (Kugel-Platte-Modell), so ist zu beobachten, dass m it steigendem Kugeldurch messer die anziehend en Kr äfte eines elektrisch en Isolato rs m it der zweiten Potenz, die der anderen Krafttypen hingegen linear zunehm en. Das Ge wicht der Kugel nimm t jedoch m it der dritten Potenz de s Kugeldurchm essers zu . Da m it steigender Partikelgröße das Verhältnis von interpartikulären Haftkräften <strong>zur</strong> Gravitationskraft kleiner wird, ist eine Zunahme der F ließfähigkeit zu verzeichnen (vgl. 2.2). Für feinkörnige Schüttgüter m it Partikelgrößen bis ca. 100 µm dom inieren Haftkräfte durch Flüssigkeitsbrücken und van-de r-Waals-Wechselwirkungen. Im Ve rgleich dazu ist die Bedeutung von elektrostatisc verhältnismäßig gering. hen Haftkräften und der Gewi chtskraft der Partikel 7
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