Сдвиговое напряжение
Под сдвиговым напряжением понимается механическое воздействие на порошки, грануляты или сыпучие материалы со стороны тангенциальных сил. Эти силы вызывают относительные движения между частицами или между частицами и поверхностями оборудования. Оно возникает, в частности, при таких процессах, как смешивание, транспортировка, дозирование, агломерация или измельчение.
Сдвиговое напряжение описывается с помощью сдвигового напряжения τ, которое определяется как сила на единицу площади. Для непрерывных сред и эффективных агрегатов частиц приблизительно может быть выполнено:
τ = μeff ⋅ γ˙
- μeff — эффективная вязкость
- γ˙ — скорость сдвига
Однако в случае сухих порошковых насыпей эффективная вязкость не является константой материала, а представляет собой моделируемый параметр, описывающий сопротивление агрегата частиц сдвигу. Она зависит от степени уплотнения, структуры частиц, трения, а также от условий процесса.
В технологии порошков сдвиговые нагрузки оказывают значительное влияние на структуру частиц и свойства продукта. Высокие сдвиговые нагрузки могут привести к деагломерации, измельчению частиц, образованию пыли, расслоению или активации поверхности. Особенно чувствительно на сдвиговые нагрузки реагируют такие деликатные продукты, как кристаллы, частицы с покрытием или хрупкие гранулы.