Разрыхление порошка с помощью подачи воздуха
Импульсы сжатого воздуха могут вернуть заблокированные сыпучие материалы в состояние текучести. Заторы и мостики образуются преимущественно в конусе силосов. Воздух проходит через промежутки между частицами. Это снижает силы трения и когезии. Благодаря подаче воздуха эти силы могут быть уменьшены, и сыпучий материал, движимый силой тяжести, может снова течь.
При достаточном количестве воздуха сыпучий материал может перейти в флюидизированное состояние. Тогда он ведет себя примерно как жидкость с низкой вязкостью. О флюидизации говорят, когда подъемная сила газового потока практически компенсирует эффективный вес частиц.
Простым модельным уравнением для течения через неподвижный слой сыпучего материала является уравнение Эргуна:
Δp/L = 150 · (1− ε)2 /ε3 · μ · u/(dp)2 + 1,75 · (1− ε) /ε3 · ρf · u2/dp
- Δp — потери давления по длине слоя L
- ε — пористость
- μ — вязкость жидкости,
- u — поверхностная скорость. Поверхностная скорость — это кажущаяся скорость течения жидкости через сечение, через которое протекает поток
- dp — диаметр частиц
- ρf — плотность жидкости
Если потери давления на единицу высоты примерно соответствуют весу сыпучего материала, достигается минимальная скорость флюидизации. При превышении этой скорости образуются газовые пузырьки, и порошок демонстрирует явно жидкоподобное поведение.
В результате сильно аэрированные мелкодисперсные порошки могут неконтролируемо вытекать из небольших отверстий. В этом случае речь идет о флюшинге, то есть о трудноконтролируемом, жидкоподобном вытекании.