Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

406
MVT_e_6neu Mechanische Verfahrenstechnik - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,
10.10.2012
� Grenzspannungsfunktion ist von der Wirkung der Haftkräfte zwischen
den Partikeln abhängig.
� Nur irreversible, rein plastische Partikelkontaktdeformation Apl betrachtet
(- Vorzeichen = Haftung, + Vorzeichen = Repulsion):
∑ F = 0 = −FH
0 − pVdW
⋅ A pl − FN
+ pf
⋅ A pl . ( 6.136)
� Diese mittleren mikroskopischen Kontaktkräfte FT und FN und die resultierenden
Spannungen im Kontinuum τ und σ lassen sich unter bestimmten
Voraussetzungen analytisch ineinander umrechnen (1-ε
Packungsdichte):
1−
ε FT
, FN
τ , σ = ⋅
( 6.137)
2
ε d
� Einführung des kohäsiven stationären Fließens kohäsiver Schüttgüter
bei σ < 100 kPa, s. Gln.( 6.51) und ( 6.52).
� Physikalischer begründeter Zusammenhang zwischen dem stationären
ϕst und dem inneren ϕi Reibungswinkel:
ϕ = ( 1+
κ ) ⋅ tan ϕ = const.
( 6.138)
tan st
p
i
� 3 physikalisch begründete Fließkennwerte plus der Einfluss eines charakteristischen
mittleren Druckes σM,st Folie 6.23:
(1) ϕi innere Festkörperreibung (Gleitreibung) versagender Partikelkontakte,
(2) ϕst stationäre Partikelreibung, charakterisiert Zunahme der
Haftkräfte (Reibung) infolge verfestigender äußerer Kräfte,
(3) σ0 dreiachsige Zugfestigkeit des unverfestigten Schüttgutes
und
(4) σM,st Einfluss der mechanischen Beanspruchungsvorgeschichte,
svw. mittlerer Vorverfestigungsdruck, im Schüttgutkontinuum;
unmittelbarer Zusammenhang zur Schüttgutdichte ρb =
f(σM,st) Gl.( 6.164).
� stationärer Fließort:
σM,st Mittelpunktsspannung bei stationärem Fließen
σR,st Radiusspannung bei stationärem Fließen (= Vorverfestigung)
σ R,
st = f ( σM,
st )
( 6.139)
τ = f ( σ)
. ( 6.140)
� Momentanfließort (beginnendes Fließen):
σ R = f [ σM
]
( 6.141)
τ = f σ . ( 6.142)
[ ]