Investigando el Comportamiento de las Partículas Inducido por la Humedad en un Mezclador de Eje Horizontal
Autores: Sim, Minkyung; Kim, Kwang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigando el Comportamiento de las Partículas Inducido por la Humedad en un Mezclador de Eje Horizontal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Granos
Pellets
Contenido de humedad
Proceso de mezcla
Polímero superabsorbente
Coeficiente de fricción interparticular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los granos almacenados en silos y los pellets para moldeo por inyección deterioran su calidad debido al aumento de la humedad en las partículas cuando se exponen al aire durante un largo período de tiempo, por lo que es necesario reducir la humedad en las partículas a través del proceso de mezcla. Sin embargo, pocos estudios han realizado experimentos y simulaciones paralelas para entender el comportamiento de las partículas dependiendo de su contenido de humedad. En este estudio, se llevaron a cabo experimentos de mezcla utilizando perlas de polímero superabsorbente (SAP) que se expanden dependiendo del contenido de humedad, y se derivaron el coeficiente de fricción interparticular y el coeficiente de fricción en la interfaz requeridos para la simulación. Como resultado, se encontró que la humedad genera una fuerza adhesiva que causa cohesión interparticular, y a medida que el contenido de humedad aumenta aún más, las partículas se adhieren a la pared del recipiente debido a la fuerza adhesiva. Además, las partículas con alto contenido de humedad (por ejemplo, 90%) mostraron un comportamiento de mezcla más rápido similar al de las partículas secas, como lo indica el Índice de Mezcla Lacey (LMI), mientras que las partículas de baja humedad (por ejemplo, 60%) mostraron la mezcla más lenta. Se espera que se puedan entender las características de mezcla de las partículas dependiendo del contenido de humedad y que serán útiles para el diseño de mezcladores de eje horizontal.
Descripción
Los granos almacenados en silos y los pellets para moldeo por inyección deterioran su calidad debido al aumento de la humedad en las partículas cuando se exponen al aire durante un largo período de tiempo, por lo que es necesario reducir la humedad en las partículas a través del proceso de mezcla. Sin embargo, pocos estudios han realizado experimentos y simulaciones paralelas para entender el comportamiento de las partículas dependiendo de su contenido de humedad. En este estudio, se llevaron a cabo experimentos de mezcla utilizando perlas de polímero superabsorbente (SAP) que se expanden dependiendo del contenido de humedad, y se derivaron el coeficiente de fricción interparticular y el coeficiente de fricción en la interfaz requeridos para la simulación. Como resultado, se encontró que la humedad genera una fuerza adhesiva que causa cohesión interparticular, y a medida que el contenido de humedad aumenta aún más, las partículas se adhieren a la pared del recipiente debido a la fuerza adhesiva. Además, las partículas con alto contenido de humedad (por ejemplo, 90%) mostraron un comportamiento de mezcla más rápido similar al de las partículas secas, como lo indica el Índice de Mezcla Lacey (LMI), mientras que las partículas de baja humedad (por ejemplo, 60%) mostraron la mezcla más lenta. Se espera que se puedan entender las características de mezcla de las partículas dependiendo del contenido de humedad y que serán útiles para el diseño de mezcladores de eje horizontal.