Распределение размеров зерен

Два типа представления: функция распределения или функция суммы.

Насыпные материалы представляют собой сложные системы. Даже если они состоят только из одного компонента, их трудно однозначно описать. Одной из основных характеристик является распределение по размеру зерен. Оно указывает, как распределены размеры частиц внутри материала. Таким образом, оно предоставляет важную информацию. Например, оно может дать представление о текучести, плотности упаковки, уплотняемости и обрабатываемости.

Распределение по размеру зерен можно представить по-разному. Часто оно указывается в виде функции распределения, которая показывает долю определенного размера зерен. В качестве альтернативы можно использовать суммарную функцию. Она описывает общее количество частиц, которые меньше или больше определенного размера зерен. Такое интегральное представление позволяет быстро получить обзор.

Для наглядного представления больших диапазонов размеров данные часто наносятся на логарифмические графики. Это позволяет отображать мелкие и крупные частицы вместе, не теряя мелких различий. Для специальных применений были разработаны другие формы представления. Классическим примером является диаграмма Розина-Рамблера. Она используется для описания распределения размеров частиц измельченных твердых веществ с помощью простой математической функции.

Выбор формы представления зависит от конкретного процесса. Для инженеров-технологов распределение частиц по размеру является основой для оценки смешиваемости, агломерационных свойств и спецификаций продукта. Таким образом, оно является ключевым параметром для характеристики сыпучих материалов на практике и целенаправленного проектирования процессов переработки.

Распределение частиц по размеру можно определить различными способами. Классически это делается с помощью просеивания. При этом материал разделяется и взвешивается с помощью сит с определенным размером ячейки. Этот метод является надежным, но имеет ограничения при работе с мелкими порошками. Современные оптические методы работают с лазерным светом или анализом изображений. Они быстро и точно определяют размер частиц, даже в микрометровом диапазоне. Другие методы используют седиментацию или рассеяние света. На практике часто комбинируются несколько методов, чтобы надежно охватить грубые и мелкие области.