الخواص الريولوجية للدقيق

استعمال

تستخدم للخبز والطبخ.

معدات اختبار

الأداة: اختبار تدفق المسحوق (PFT)

الخزان: 230 سم مكعب ، قطرها 6 بوصات (الحجم القياسي)

نوع الغطاء: غطاء طبالي ، 33 سم ، قطر 6 بوصات

غطاء حائط ، 2B ، قطر 6 بوصات

نوع الاختبار: اختبار وظيفة التدفق ، اختبار احتكاك الجدار

درجة الحرارة: درجة حرارة الغرفة (70-72 درجة فهرنهايت)

الرطوبة: 24%

طريقة

جهاز اختبار تدفق مسحوق Brookfield مجهز ببرنامج Powder Flow Pro للتحكم الآلي في الأدوات والحصول على البيانات. تم جمع الدقيق في الحوض الصغير ، ثم تم استخدام أداة الكشط لتوزيع المسحوق بالتساوي في الحوض الصغير. بعد تسجيل وزن العينة وإدخالها في البرنامج ، تم إجراء اختبار وظيفة التدفق القياسي ثم اختبار احتكاك الجدار. كان الوقت المطلوب لكل اختبار 25 دقيقة و 13 دقيقة على التوالي.

المعلمات المقاسة

السيولة: شديدة التماسك مع التماسك

احتكاك الجدار: 12 درجة (0.5 كيلو باسكال) إلى 9.5 درجة (4.75 كيلو باسكال)

الكثافة الظاهرية: 530 كجم / م 3 (كثافة تعبئة) إلى 880 كجم / م 3

لتحليل

شكل القادوس: مخروطي

أبعاد القوس الحرجة: قادوس واحد: 71.7 مم

قادوس مخروطي: 143.3 ملم

قطر ثقب الجرذ: يعتمد على قطر الخزان

النتائج

يوضح الشكل 1 قابلية تدفق الدقيق عند مستويات مختلفة من إجهاد التوحيد. تظهر هذه النتائج أن الدقيق متماسك بشكل عام باستثناء المستويات المنخفضة جدًا من إجهاد التوحيد حيث يبدأ في السقوط في النطاق المتماسك للغاية (أقل من 2 كيلو باسكال).

ملاحظة: يُشار إلى بيانات وظيفة التدفق بالخط الأحمر. عند تفسير الرسم البياني لوظيفة التدفق ، تتم قراءة البيانات من اليمين إلى اليسار. تشير نقطة البيانات الموجودة في أقصى اليمين إلى معدل تدفق المسحوق عندما يكون القادوس ممتلئًا ؛ تشير نقطة البيانات الموجودة في أقصى اليسار إلى تدفق المسحوق عندما يكون القادوس فارغًا تقريبًا. الخطوط الأرجوانية هي مؤشرات تدفق قياسية تميز أنواعًا مختلفة من سلوك التدفق عبر مستويات التوحيد ، بدءًا من "السائل الحر" (الجزء السفلي) إلى "غير السائل" (الجزء العلوي العلوي).

شكل 1 :

قوة كسر الرسم البياني لوظيفة تدفق الدقيق مقابل إجهاد التوحيد

يوضح الشكل 2 زاوية الاحتكاك للجدران عند مستويات مختلفة من الضغط الطبيعي. تمثل زاوية احتكاك الجدار الاحتكاك بين المسحوق المنزلق وجدار القادوس أو المزلق في بداية التدفق. في هذا الاختبار ، تم استخدام غطاء 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يوضح شكل الاحتكاك إذا كان الدقيق في وعاء من الفولاذ المقاوم للصدأ. زوايا احتكاك الجدار> 30 درجة تشير إلى أن المادة ستواجه صعوبة في الانزلاق على هذا السطح. عند ضغط طبيعي منخفض يبلغ حوالي 0.5 كيلو باسكال ، تكون زاوية احتكاك الجدار الفعالة حوالي 12 درجة وتنخفض إلى حوالي 9.5 درجة عند مستويات أعلى من الضغط الطبيعي (4.75 كيلو باسكال).

ملاحظة: اختبار احتكاك الجدار واختبار وظيفة التدفق هما اختباران مستقلان. يقيس اختبار وظيفة التدفق تدفق المسحوق عبر الفتحة بينما يقيس اختبار احتكاك الجدار تدفق المسحوق مقابل مادة بناء معينة.

الشكل 2: الرسم البياني الاحتكاك لجدار الدقيق

الزاوية الفعالة للجدار للضغط الطبيعي

يوضح الشكل 3 الكثافة الظاهرية للمادة عند مستويات مختلفة من إجهاد التوحيد. يخبرنا هذا الرسم البياني أن الدقيق له كثافة تعبئة تبلغ حوالي 530 كجم / م 3 وتبلغ حوالي 880 كجم / م 3 عند حوالي 4.5 كيلو باسكال من إجهاد التوحيد. بشكل عام ، سيظهر مسحوق التدفق الحر تغييرات صغيرة جدًا (أقل من 30%) في الكثافة الظاهرية ، في حين أن مسحوق التدفق المتماسك أو السيئ سيظهر بشكل عام زيادة كبيرة (أكبر من 30%) الكثافة الظاهرية. في هذه الحالة ، يكون التغيير في الكثافة الظاهرية 66%، مما يشير إلى وجود مادة أكثر تماسكًا وأكثر صعوبة في التدفق.

الشكل 3: كثافة سائبة الدقيق مقابل مخطط الإجهاد التوحيد

استنتاج

الطحين عبارة عن مسحوق متماسك للغاية بمستويات منخفضة من إجهاد التوحيد والتماسك عند مستويات عالية من إجهاد التوحيد. هذا يعني أن الدقيق قد يواجه مشاكل في التدفق عندما يفرغ القادوس. تشمل المشكلات المحتملة الحدبة (عندما يشكل المسحوق جسرًا متماسكًا فوق المخرج) وفتحة الفئران. يعتمد البعد الحرج لثقب الفئران على قطر الخزان. يمكن أن يقوم Powder Flow Pro تلقائيًا بحساب قطر الراثول بمجرد إدخال قطر الحاوية. تم تحديد البعد الحرج للمخزن ليكون 4.192 بوصة (104.8 مم) ويوفر تقديرًا متحفظًا لمنع القفز ، بشرط أن يتجاوز الحد الأدنى لبعد مخرج النطاط هذه القيمة. يشير البعد الكبير للقوس في هذه الحالة إلى صعوبة صب هذه المادة.