유동 과정
유동 과정이란 장치나 공정 공간 내를 유체가 통과하는 시간적 경과를 의미합니다. 이 과정에서 유체나 벌크 재료는 외부의 힘에 의해 움직이게 되며, 공정 공간의 다양한 구역을 반복적으로 통과합니다. 목표는 장치의 모든 구역을 공정에 적극적으로 포함시키는 것입니다. 공정 공학에서 유동 과정은 조성, 온도 및 습도의 균질화에 결정적인 역할을 합니다. 균일한 유동 과정은 정체 구역과 사각 지대를 방지합니다. 이를 통해 혼합 품질, 열 전달 및 물질 전달이 개선됩니다.
분말 혼합기에서 유동 과정은 입자의 지속적인 재배치 및 재분포를 의미합니다. 이상적인 경우, 모든 입자가 주 유동 회로를 반복적으로 통과하게 됩니다. 이를 통해 재현 가능한 공정 특성과 안정적인 제품 품질을 확보할 수 있습니다.
왼쪽에 표시된 스크류 밴드 믹서(수직형 또는 약간 경사진 형태)의 경우, 유량에 대해 다음과 같은 사항이 적용됩니다:
IV = (π/4) · (D² − d²) · φ · S · n · ζ
- IV = 유량
- D = 외경
- d = 내경
- φ = 충전률
- S = 경사도
- n = 회전수
- ζ = 이송 계수/효율
유동 과정은 장비의 형상, 혼합 도구, 회전 속도, 충전률 및 제품 특성에 의해 영향을 받습니다. 이는 설계를 통해 의도적으로 제어할 수 있으며, 혼합기, 반응기 및 건조기의 핵심 설계 기준입니다.