Índice de Carr ▰ Relación de Hausner

1. Caracterización de la fluidez de polvos: Índice de Carr y Relación de Hausner

El Índice de Carr y la Relación de Hausner están destinados a ser indicadores de la fluidez de sólidos a granel. La fluidez de los sólidos es compleja y está vinculada a muchosparámetros; por lo tanto, no siempre es evidente caracterizar la fluidez del sólido con el limitado conjunto de datos que los ingenieros suelen tener disponibles durante el diseño o la resolución de problemas.

Tanto Carr como Hausner intentaron simplificarlo: asumiendo que la compresibilidad de un sólido está relacionada con su fluidez, propusieron medir la densidad aparente y compactada de materiales a granel y calcular una relación para estimar cómo fluirá el material.

Cuanto menor sea el Índice de Carr o la Relación de Hausner, más fluido será el material.

2. Fórmula de cálculo del Índice de Carr

¿Cómo calcular el Índice de Carr? ¿Cuál es la fórmula del Índice de Carr?

El Índice de Carr de un material se calcula con la siguiente fórmula:

Fórmula del Índice de Carr

Índice_Carr = (ρ_{_compactada}- ρ_{_aparante})/ρ_{_compactada}*100

Donde:

ρ_{_compactada} : la densidad aparente compactada del material (kg/m³) (kg/m^³)
ρ_{_aparante} : la densidad aparente suelta del material (kg/m³) (kg/m^³)

Es posible relacionar el Índice de Carr y la Relación de Hausner con la siguiente fórmula:

H = 100/(100-Índice_Carr)

3. Fórmula de cálculo de la Relación de Hausner

¿Cómo calcular la Relación de Hausner? ¿Cuál es la fórmula de la Relación de Hausner?

La Relación de Hausner de un material se calcula con la siguiente fórmula:

Fórmula de la Relación de Hausner

H = ρ_{_compactada}/ρ_{_aparante}

Donde:

H: Relación de Hausner
ρ_{_compactada} : la densidad aparente compactada del material (kg/m³) (kg/m^³)
ρ_{_aparante} : la densidad aparente suelta del material (kg/m ³³)

Existen otros métodos para definir la fluidez de polvos o granulados (haga clic para más información):

Ángulo de reposo Reómetro de polvos Ensayos en celdas de corte

4. Interpretación y relación con la fluidez del índice de Carr y y la Relación de Hausner

La fluidez de sólidos a granel se estima en 1^a calculando la relación, luego consultando la tabla siguiente para determinar en qué clase se encuentra el polvo analizado:

Fluidez esperada	Relación de Hausner	Índice de Carr
Excelente / Fluidez muy libre	1.00 - 1.11	<10
Buena / Fluidez libre	1.12 - 1.18	11-15
Aceptable	1.19 - 1.25	16-20
Pasable	1.26 - 1.34	21-25
Fluidez pobre / Cohesivo	1.35 - 1.45	26-31
Fluidez muy pobre / Muy cohesivo	1.46 - 1.59	32-37
Prácticamente sin fluidez	> 1.60	> 38

La tabla fue determinada por los autores del método, probando diferentes fluidez de materiales y calculando la relación de compresibilidad asociada.

Tenga en cuenta que el Índice de Carr y la Relación de Hausner son métodos aproximados, la caracterización de la fluidez y la determinación de parámetros físicos que permitan el diseño de tolvas requeriría mediciones adicionales utilizando reómetros de polvo o ensayos completos en celdas de corte.

Ejemplo de cálculo del Índice de Carr

Un ingeniero desea tener una idea de la probable fluidez de un polvo. Mide la densidad aparente suelta como 600 kg/m^³ y la densidad compactada como 660 kg/m³. Puede entonces calcular el Índice de Carr:

Índice_Carr = (ρ_{_compactada}-ρ_{_aparente})/ρ_{_compactada}*100 = (660-600)/660*100 = 9.1

Consultando la tabla anterior, el ingeniero concluye que el polvo probablemente tiene fluidez libre.

Ejemplo de cálculo de la Relación de Hausner

Con los datos anteriores, el ingeniero también desea definir la Relación de Hausner, por lo que realiza el siguiente cálculo:

H = ρ_{_compactada}/ρ_{_aparente} = 660/600 = 1.1

La tabla anterior también se utiliza, confirmando que el polvo probablemente tiene fluidez libre.

5. Herramienta de cálculo en Excel del Índice de Carr y y la Relación de Hausner

Acceda aquí a la calculadora gratuita en Excel para el Índice de Carr y la Relación de Hausner: descarga del calculador (haga clic aquí)