Carr-index ⃒ Hausner-verhouding

1. Karakterisering van poederstroomeigenschappen: Carr-index en Hausner-verhouding

Zowel de Carr-index als de Hausner-verhouding zijn bedoeld als indicatoren voor de stroomeigenschappen van bulkvastestoffen. De stroomeigenschappen van vaste stoffen zijn complex en gerelateerd aan vele parameters, waardoor het niet altijd eenvoudig is om de stroomeigenschappen van vaste stoffen te karakteriseren met de beperkte dataset die ingenieurs doorgaans tot hun beschikking hebben tijdens ontwerp of probleemoplossing.

Zowel Carr als Hausner hebben gepoogd dit te vereenvoudigen: zij gingen ervan uit dat de samendrukbaarheid van een vaste stof gerelateerd is aan de stroomeigenschappen. Zij stelden voor om de bulkdichtheid en aangedrukte dichtheid van bulkmaterialen te meten en een verhouding te berekenen om zo in te schatten hoe het materiaal zal stromen.

Hoe lager de Carr-index of Hausner-verhouding, des te beter de stroomeigenschappen van een materiaal.

2. Berekeningsformule van de Carr-index

Hoe berekent men de Carr-index? Wat is de formule van de Carr-index?

De Carr-index van een materiaal wordt berekend met de volgende formule:

Formule Carr-index

Carr_Index = (ρ_{_aangetikt}−ρ_{_bulk})/ρ_{_aangetikt}*100

Waarbij:

ρ_{_aangetikt} : de aangedrukte bulkdichtheid van het materiaal (kg/m³) ³
ρ_{_bulk} : de losse bulkdichtheid van het materiaal (kg/m³) ³

Het is mogelijk om de Carr-index en de Hausner-verhouding met elkaar in verband te brengen met de volgende formule:

H = 100/(100−Carr_Index)

3. Berekeningsformule van de Hausner-verhouding

Hoe berekent men de Hausner-verhouding? Wat is de formule van de Hausner-verhouding?

De Hausner-verhouding van een materiaal wordt berekend met de volgende formule:

Formule Hausner-verhouding

H = ρ_{_aangetikt}/ρ_{_bulk}

Waarbij:

H: Hausner-verhouding
ρ_{_aangetikt} : de aangedrukte bulkdichtheid van het materiaal (kg/m³) ³
ρ_{_bulk} : de losse bulkdichtheid van het materiaal (kg/m³) ³)

Er zijn andere methoden om de vloeibaarheid van poeders of korrels te bepalen (klik voor meer informatie):

Rusthoek Poederrheometer Schuifcelmetingen

4. Interpretatie en relatie met vloeibaarheid van de Carr-index en Hausner-verhouding

De vloeibaarheid van bulkvaststoffen wordt in eerste instantie^e geschat door het berekenen van de verhouding, gevolgd door verwijzing naar onderstaande tabel om te bepalen in welke klasse het onderzochte poeder valt:

Verwachte vloeibaarheid	Hausner-verhouding	Carr-index
Uitstekend / Zeer vrije stroming	1,00 - 1,11	<10
Goed / Vrije stroming	1,12 - 1,18	11-15
Redelijk	1,19 - 1,25	16-20
Matig	1,26 - 1,34	21-25
Slechte stroming / Cohesief	1,35 - 1,45	26-31
Zeer slechte stroming / Zeer cohesief	1,46 - 1,59	32-37
Zo goed als geen stroming	> 1,60	> 38

De tabel is opgesteld door de auteurs van de methode, door het testen van de vloeibaarheid van verschillende materialen en het berekenen van de bijbehorende samendrukbaarheidsverhouding.

De Carr-index en Hausner-verhouding zijn benaderende methoden, de karakterisering van de vloeibaarheid en de bepaling van fysieke parameters voor het ontwerp van trechters vereisen aanvullende metingen met behulp van poederrheometers of volledige schuifcelmetingen.

Voorbeeldberekening van de Carr-index

Een ingenieur wenst een indicatie te krijgen van de waarschijnlijke vloeibaarheid van een poeder. Hij meet de losse bulkdichtheid als 600 kg/m^³ en de aangedrukte dichtheid als 660 kg/m³. Vervolgens kan hij de Carr-index berekenen:

Carr_Index = (ρ_aangedrukt-ρ_bulk)/ρ_aangedrukt*100 = (660-600)/660*100 = 9,1

Door te verwijzen naar de bovenstaande tabel concludeert de ingenieur dat het poeder waarschijnlijk vrije stroming vertoont.

Voorbeeldberekening van de Hausner-verhouding

Met de bovenstaande gegevens wenst de ingenieur ook de Hausner-verhouding te bepalen; hij voert vervolgens de volgende berekening uit:

H = ρ_aangedrukt/ρ_bulk = 660/600 = 1,1

Ook hier wordt de bovenstaande tabel gebruikt; het poeder vertoont inderdaad waarschijnlijk vrije stroming.

5. Carr-index en Hausner-verhouding: Excel-berekeningstool

Toegang tot de gratis Excel-calculator voor de Carr-index en Hausner-verhouding: calculator download (klik hier)