Pulver auflockern per Lufteintrag
Pulver per Lufteintrag auflockern bedeutet, Luft gezielt in ein Schüttvolumen einzubringen. Stauungen und Brücken bilden sich vornehmlich im Konus von Silos. Die Luft strömt durch die Zwischenräume der Partikel. Dadurch werden die Reibungs- und Kohäsionskräfte reduziert. Durch den Lufteintrag können diese verringert werden und das Schüttgut kann, angetrieben von der Gravitation, wieder fließen.
Bei ausreichender Luftmenge kann ein Schüttgut in den fluidisierten Zustand übergehen. Dann verhält es sich annähernd wie eine niedrigviskose Flüssigkeit. Man spricht von Fluidisierung, wenn die Auftriebskraft des Gasstroms das effektive Gewicht der Partikel nahezu kompensiert.
Eine einfache Modellgleichung für die Strömung durch ein ruhendes Schüttbett ist die Ergun‑Gleichung:
Δp/L = 150 · (1− ε)2 /ε3 · μ · u/(dp)2 + 1,75 · (1− ε) /ε3 · ρf · u2/dp
- Δp ist der Druckverlust über die Bettlänge L
- ε ist die Porosität
- μ ist die Viskosität des Fluids,
- u ist die Superficial‑Geschwindigkeit. Superficial Geschwindigkeit ist die scheinbare Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids durch einen durchströmten Querschnitt
- dp ist der Partikeldurchmesser
- ρf ist die Dichte des Fluids
Wenn der Druckverlust pro Höhe ungefähr der Gewichtskraft der Schüttung entspricht, wird die Mindestfluidisierungsgeschwindigkeit erreicht. Oberhalb dieser Geschwindigkeit bilden sich Gasblasen, und das Pulver zeigt deutlich flüssigkeitsartiges Verhalten.
Stark belüftete Feinstpulver können dadurch unkontrolliert aus kleinen Öffnungen austreten. Man spricht dann von Flushing, also einem schwer beherrschbaren, flüssigkeitsartigen Ausfließen.