Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

wachsendem dr schließlich wieder anzusteigen. Dieser Kurvenverlauf erklärt
sich daraus, dass bei sehr kleinen Rauhigkeitserhebungen noch die auf die Trä-
gerkugel wirkende Adhäsionskraft überwiegt, wobei sich aber mit wachsendem
dr deren Abstand von der Platte vergrößert. Mit weiterer Vergrößerung von dr
schließlich wird die VAN-DER-WAALS-Kraft der Rauhigkeitserhebung für
die gesamte Adhäsionskraft entscheidend, und letztere steigt wegen der Zu-
nahme von dr → d wieder an.
Eine andere Darstellung des Rauhigkeitseinflusses auf die VAN-DER-
WAALS-Kraft zeigt Folie 6.9b unten (nach H. SCUBERT) am Beispiel des
gleichen Partnermodells wie in Folie 6.9b oben. Hier ist die Haftkraft in Ab-
hängigkeit vom Kugeldurchmesser d mit dem Durchmesser dr einer halbkugel-
förmigen Rauhigkeitserhebung als Parameter aufgetragen (HAMAKER-
Konstante nach LIFSCHITZ CH = 19,1 . 10 -20 J; aF=0 = 0,4 nm). Man erkennt,
dass je nach Größe der Rauhigkeitserhebung die Haftkraft für genügend kleine
Partikel zunächst nur von dr abhängt.
6.1.1.2.7 Haftkraftminimum beschichteter Partikel
Dieses im Vorstehenden erläuterte Haftkraftminimum lässt sich makroskopisch
zur Verbesserung der Fließfähigkeit trockener, feiner kohäsiver Pulver praktisch
ausnutzen. Dazu wird das klassische Modell von SCHUBERT und
RUMPF, Gl.( 6.21), erweitert, siehe Bild 6.2 :
Bild 6.2: Zwei glatte steife Trägerpartikel der Größe d mit einem ideal steifen
Nanopartikel der Größe dr im direkten Kontakt
Wir betrachten nun die Wechselwirkungen zwischen zwei glatten Kugeln –
sog. Trägerpartikel - gleichen Durchmessers d und einem Nanopartikel – ein
sog. Gastpartikel, das als Abstandshalter (wie die Rauhigkeit) dazwischen
wirkt und die VAN-DER-WAALS-Kraft reduziert. Für die Kugel-Kugel-
Wechselwirkung beider Trägerpartikel wird jedoch statt 1/12 (Kugel-Platte-
MVT_e_6neu Mechanische Verfahrenstechnik - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,
10.10.2012
d
aF=0
dr
aF=0
d
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