przepływ

Płynność opisuje sposób, w jaki materiał porusza się lub odkształca pod wpływem obciążenia mechanicznego. W przypadku materiałów sypkich odnosi się to w szczególności do warunków, w których zagęszczona struktura cząstek zaczyna się poruszać lub pozostaje w bezruchu. Zależy to od właściwości materiału (wielkość cząstek, kształt, struktura powierzchni, wilgotność, spójność), stanu upakowania oraz stanu naprężeń.

W stanie spoczynku materiał sypki może wytrzymywać zarówno naprężenia normalne, jak i ścinające, zachowując się przy tym jak ciało stabilne. Jeśli naprężenie ścinające wzrośnie i przekroczy granicę plastyczności materiału, cząstki zaczynają się przesuwać (odkształcenie plastyczne, ścinanie). „Dobre” właściwości płynięcia występują, gdy materiał sypki wypływa niezawodnie z lejek, silosów lub urządzeń dozujących bez silnego wstępnego zagęszczenia i przy niewielkich bodźcach (np. grawitacja lub lekkie wibracje).

Do ilościowego opisu właściwości płynięcia materiałów sypkich stosuje się takie parametry charakterystyczne, jak wytrzymałość materiału sypkiego σ_c, naprężenie konsolidacyjne σ₁, kąt tarcia wewnętrznego φ_i oraz współczynnik płynięcia ffc. Powszechnie stosowaną miarą jest współczynnik płynięcia:

ffc = σ_1 / σ_c

• ffc: współczynnik płynności
• σ_1: naprężenie utwardzające
• σ_c: wytrzymałość materiału sypkiego

Małe wartości ffc oznaczają spójne, słabo płynące proszki, a duże wartości ffc oznaczają swobodnie płynące materiały sypkie. Zachowanie podczas płynięcia ma bezpośredni wpływ na konstrukcję silosów, urządzeń wyładowczych, urządzeń transportowych i mieszalników, ponieważ decyduje o tworzeniu się mostków, tworzeniu się szybów, dokładności dozowania i możliwości opróżniania.