Carr-Index ⃒ Hausner-Verhältnis

1. Pulverflussfähigkeitscharakterisierung : Carr-Index und Hausner-Verhältnis

Der Carr-Index und das Hausner-Verhältnis sind beide als Indikatoren für die Flussfähigkeit von Schüttgütern gedacht. Die Flussfähigkeit von Feststoffen ist komplex und mit vielen Parametern verknüpft, es ist somit nicht immer offensichtlich, die Flussfähigkeit des Feststoffs mit den wenigen Daten zu charakterisieren, die Ingenieure üblicherweise bei der Planung oder Fehlersuche zur Hand haben.

Sowohl Carr als auch Hausner versuchten genau das : unter der Annahme, dass die Kompressibilität eines Feststoffs mit seiner Flussfähigkeit zusammenhängt, schlugen sie vor, die Schüttdichte und angeklopfte Dichte von Schüttgut und ein Verhältnis berechnen um abzuschätzen, wie das Material fließen wird.

Je niedriger der Carr-Index oder das Hausner-Verhältnis, desto besser fließt das Material.

2. Berechnungsformel des Carr-Index

Wie berechnet man den Carr-Index ? Wie lautet die Formel des Carr-Index ?

Der Carr-Index eines Materials wird mit der folgenden Formel berechnet :

Formel des Carr-Index

Carr_Index = (ρ_angeklopft-ρ_Schütt)/ρ_angeklopft*100

Mit

ρ_angeklopft, : die angeklopfte Schüttdichte des Materials (kg/m³)
ρ_Schütt, : die lose Schüttdichte des Materials (kg/m³)

Es ist möglich, den Carr-Index und das Hausner-Verhältnis mit der folgenden Formel zu verknüpfen :

H = 100/(100-Carr_Index)

3. Berechnungsformel des Hausner-Verhältnisses

Wie berechnet man das Hausner-Verhältnis ? Wie lautet die Formel des Hausner-Verhältnisses ?

Das Hausner-Verhältnis eines Materials wird mit der folgenden Formel berechnet :

Formel des Hausner-Verhältnisses

H = ρ_angeklopft,/ρ_Schütt,

Mit

H : Hausner-Verhältnis
ρ_angeklopft, : die angeklopfte Schüttdichte des Materials (kg/m³)
ρ_Schütt, : die lose Schüttdichte des Materials (kg/m³)

Es gibt weitere Methoden zur Bestimmung der Fließfähigkeit von Pulvern oder Granulaten (klicken Sie für weitere Infos) :

Ruhewinkel Pulverrheometer Scherversuch mit Scherzellen

4. Interpretation und Zusammenhang zur Fließfähigkeit des Carr-Index und des Hausner-Quotienten

Der Fließfähigkeit eines Schüttguts wird anhand von 1 geschätzt^. Das Verhältnis berechnen, dann auf die untenstehende Tabelle verweisen, um die Klasse zu bestimmen, in der das untersuchte Pulver einzuordnen ist :

Erwartete Fließfähigkeit	Hausner-Quotient	Carr-Index
Ausgezeichnet / Sehr freifließend	1.00 - 1.11	<10
Gut / Freifließend	1.12 - 1.18	11-15
Befriedigend	1.19 - 1.25	16-20
ausreichend	1.26 - 1.34	21-25
Schlechte Fließfähigkeit / Kohäsiv	1.35 - 1.45	26-31
Sehr schlechte Fließfähigkeit / Sehr kohäsiv	1.46 - 1.59	32-37
Annähernd kein Fließen	> 1.60	> 38

Die Tabelle wurde von den Autoren der Methode bestimmt, indem verschiedene Materialflussfähigkeiten getestet und das zugehörige Kompressibilitätsverhältnis berechnet wurden.

Beachten Sie, dass der Carr-Index und der Hausner-Quotient approximative Methoden sind, Die Charakterisierung der Fließfähigkeit und die Bestimmung physikalischer Parameter, die für die Planung von Trichtern erforderlich sind, würden weitere Messungen mit Pulver Rheometern oder vollständiger Scherversuch mit Scherzellen.

Beispiel zur Berechnung des Carr-Index

Ein Ingenieur möchte eine Vorstellung von der wahrscheinlichen Fließfähigkeit eines Pulvers erhalten. Er misst die lose Schüttdichte als 600 kg/m³ und die angeklopfte Dichte als 660 kg/m³. Anschließend kann er den Carr-Index wie folgt berechnen :

Carr_Index = (ρ_angeklopft-ρ_los/ρ_angeklopft*100 = (660-600)/660*100 = 9,1

Auf die obige Tabelle bezogen schließt der Ingenieur, dass das Pulver wahrscheinlich freifließend ist.

Beispiel zur Berechnung des Hausner-Quotienten

Mit den oben genannten Daten möchte der Ingenieur ebenfalls den Hausner-Quotient definieren; er führt anschließend die folgende Berechnung durch :

H = ρ_angeklopft/ρ_los = 660/600 = 1,1

Auch die obige Tabelle wird verwendet; das Pulver ist tatsächlich wahrscheinlich freifließend.

5. Carr-Index und Hausner-Quotient Excel-Berechnungstool

Greifen Sie hier auf den kostenlosen Excel-Rechner für Carr-Index und Hausner-Quotient zu : Rechner Download (hier klicken)