1. Definición - ¿Qué es el Número de Froude?

El Número de Froude es un número adimensional. Compara 2 fuerzas :

Fr = (fuerzas distintas a la gravedad - principalmente centrífugas) / gravedad

y proporciona una indicación de la dinámica del flujo de partículas en un mezclador.

2. Cálculo del Número de Froude

Ecuación 1: Número de Froude

Donde
R = radio del mezclador o radio del agitador del mezclador
ω = velocidad angular

Puede expresarse en una forma más conveniente para mezcladores de polvos equipados con un elemento de mezcla en la ecuación 2:

Ecuación 2: Cálculo del Número de Froude para mezcladores equipados con una herramienta de mezcla (cintas, paletas, etc.)

Donde
u = velocidad periférica del elemento de mezcla
D = diámetro del elemento de mezcla

3. Interpretación y Aplicación del Número de Froude

El Número de Froude se utiliza para caracterizar cómo se mezclarán las partículas en un mezclador en seco.

• Si Fr < 1, las fuerzas gravitacionales son mayores que las fuerzas inerciales debidas a la agitación o movimiento del mezclador; por lo tanto, la mezcla se realiza en fase densa, con partículas rodando unas sobre otras. Mezcladores de caída libre (de tambor) o Mezcladores de cinta helicoidal trabajan típicamente en este rango.

• Si Fr = 1, es el punto crítico donde las fuerzas inerciales y gravitacionales se equilibran. Las partículas agitadas pueden ponerse en suspensión por el mezclador, y ocurre la fluidización. Mezcladores de paletas de doble eje, que utilizan una zona de fluidización para la mezcla, suelen trabajar en el rango Fr = 1 a 1.1

• Si Fr > 6-7, el polvo se centrifuga y forma un anillo en la pared del mezclador. Esto es típico en mezcladores de cizalla (que también pueden operar en la zona fluidizada con Fr entre 2 y 6).