Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik
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Für die zeitabhängige Zugfestigkeit der unverfestigten Kontakte gilt:<br />
0 H0,<br />
t<br />
0<br />
Zs sg<br />
σ 0t<br />
= ⋅ = ⋅<br />
= κ<br />
2<br />
t ⋅ σ0<br />
. ( 6.117)<br />
ε0<br />
d ε0<br />
5 ⋅ ηs<br />
⋅ d<br />
MVT_e_6neu <strong>Mechanische</strong> <strong>Verfahrenstechnik</strong> - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,<br />
10.10.2012<br />
1−<br />
ε<br />
F<br />
1−<br />
ε<br />
4 ⋅ π ⋅ σ<br />
6.1.4 Formschlüssige Bindungen<br />
⋅ σ<br />
Bei faserigen, plättchenförmigen und sperrigen Partikeln können formschlüssige<br />
Bindungen auftreten, indem sich diese ineinander verhaken oder verfilzen,<br />
Folie 6.8c. Dieser Mechanismus tritt z.B. beim Brikettieren von Metallspänen<br />
auf.<br />
6.2 Spannungszustand und Fließverhalten von Schüttgütern<br />
Eine Schüttung stellt eine ruhende oder sich bewegende ("fließende") Packung<br />
von Partikeln dar, deren Zwischenraumvolumen durch Gase und/oder Flüssigkeiten<br />
gefüllt ist. Trotz der daraus resultierenden Inhomogenitäten können<br />
Schüttgüter in mancher Hinsicht als Kontinuum aufgefasst werden. Ein<br />
fluidisiertes feines Pulver verhält sich ähnlich wie eine NEWTONsche Flüssigkeit,<br />
während ein locker gepacktes mit einem idealen plastischen Medium<br />
verglichen werden kann. Mit Zunahme der Packungsdichte nähern sich die<br />
Schüttguteigenschaften denen eines porösen elastisch-plastischen Festkörpers.<br />
In neuerer Zeit gewinnen aber zunehmend Arbeiten an Bedeutung, die das<br />
kontinuumsmechanische Verhalten von Schüttgütern auf die Wechselwirkungen<br />
zwischen den Partikeln zurückführen 8,12, 13 /3.147//3.148/.<br />
6.2.1 Ruhedruckbeiwert<br />
Für Druck und Kompression als wesentliche Beanspruchungen von<br />
Partikelsystemen wird das + Vorzeichen vereinbart. Aufgrund der Belastung<br />
eines Schüttgutes - im Allgemeinen durch sein Eigengewicht - oder äußere<br />
Kräfte FN können elastische, plastische oder viskose Verformungen im Kontinuum<br />
eintreten (siehe auch Abschnitt 6.1.1.3). Im zuerst genannten Fall ergibt<br />
sich bei vertikaler Druckbelastung und verhinderter seitlicher Ausdehnung (-∆<br />
l2 = -∆l3 = 0 und folglich 2 3 σ = σ ) für das Verhältnis der Normalspannungen<br />
(Hauptspannungen):<br />
© Dr .- Ing.habil. J. Tomas 1992<br />
13 Tomas, J.: Modellierung des Fließverhaltens von Schüttgütern auf der Grundlage der Wechselwirkungskräfte<br />
zwischen den Partikeln und Anwendung bei der Auslegung von Bunkeranlagen,<br />
Diss. B (Habilitation), TU Bergakademie Freiberg 1991<br />
⋅ t<br />
401
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