Untersuchung von Konvektion und Segregation in Sandschüttungen bei harmonischen Schwingungen

In der vorliegenden Arbeit sollen grundlegende Fragen zur Partikelbewegung und Entmischungsneigung granularer Stoffe geklärt werden. In der Vergangenheit wurden hier häufig ideale Systeme betrachtet, z. B. zweidimensionale Systeme oder Schüttungen aus Glas‐ oder Metallkugeln, die durch ihre regelmäßige Form sowie ihre niedrige Reibung nicht unbedingt den Eigenschaften realer Feststoffe mit unregelmäßiger Form, rauer Oberfläche und breiter Korngrößenverteilung entsprechen. Es wird untersucht, ob die gleichen Gesetzmäßigkeiten wie in idealen Systemen auch in technisch relevanten Systemen wieder zu finden sind und ob eine Beschreibung der Vorgänge mit den aus idealen Systemen hergeleiteten theoretischen Überlegungen möglich ist. In der hier betrachteten Behälterfüllung aus Sandpartikeln mit Korngrößen‐ und Formverteilung kommt es aufgrund von starken Konvektionsströmungen für alle betrachteten Maschinenkennziffern K V auch bei sehr großer Partikelgrößendifferenz zu keiner Entmischung. Ferner wird ein signifikanter Unterschied zwischen Form und Richtung der Konvektionsbewegung in der vorliegenden Schüttung und den Konvektionsströmungen in idealen Anordnungen beobachtet.