Estimation of the porosity of particle mixtures by a linear-mixture packing model

Yu, Aibing; Standish, N.

doi:10.1021/ie00054a045

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“…4,[8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19] However, deviations of experimental data from theoretical prediction induce the development of research to seek the causes of these deviations. A linear mixture model, which is applied for binary packing when the ratio of small particle size (d) to large particle size (D) is δ ) d/D f 0, is used in numerous works.…”

Section: Theoretical Backgroundmentioning

confidence: 99%

“…A linear mixture model, which is applied for binary packing when the ratio of small particle size (d) to large particle size (D) is δ ) d/D f 0, is used in numerous works. [8][9][10][11][12][13]17,20 The overall porosity ( ) is presented in the form of the product of fractional porosities:…”

Section: Theoretical Backgroundmentioning

confidence: 99%

“…[8][9][10]13,17,22 Equations 9 and 10 represent the two branches of the model, as depicted in Figure 1.…”

Section: Theoretical Backgroundmentioning

confidence: 99%

“…8,11,22,34 When the particle size ratio is in the range of moderate values, viz, 0.1 < δ < 1.0, the interaction between fractions becomes more pronounced. By analyzing the random packing structure, Yu and Standish 17 found that, depending on the value of δ, two packing mechanisms are involved. One is a filling mechanism and the other is an occupation (or mixing) mechanism that acts between particles with small size differences.…”

Section: Theoretical Backgroundmentioning

confidence: 99%

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Particulate Binary Mixtures: Dependence of Packing Porosity on Particle Size Ratio

Dias

Teixeira

Mota

et al. 2004

Ind. Eng. Chem. Res.

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Binary mixtures with significant size ratios are scarcely studied. Yet, contaminants of chromatographic columns or ion-exchange resins have size ratios of δ < 0.1. Binary mixtures of glass beads with δ ) 0.1-0.0375 were used experimentally to measure packing porosity. Simultaneously, a significant number of published data was analyzed. A linear mixing model was adopted to predict the porosity of each particle fraction in the binary mixture. Deviations from the model may be caused by wedging of small particles between the large ones. Large particles may disturb the porous medium properties by inducing a wall effect over the small particles. Wedging analysis led to the conclusion that, for δ < 0.01, its effect is insignificant. The wall effect yields an additional void around the large particles as long as δ > 0.0035. For δ < 0.0035, the small particles form a monosized dense packing and both wedging and wall effects become negligible.

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Section: Theoretical Backgroundmentioning

confidence: 99%

Section: Theoretical Backgroundmentioning

confidence: 99%

“…[8][9][10]13,17,22 Equations 9 and 10 represent the two branches of the model, as depicted in Figure 1.…”

Section: Theoretical Backgroundmentioning

confidence: 99%

Section: Theoretical Backgroundmentioning

confidence: 99%

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Particulate Binary Mixtures: Dependence of Packing Porosity on Particle Size Ratio

Dias

Teixeira

Mota

et al. 2004

Ind. Eng. Chem. Res.

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“…Outras equações foram desenvolvidas ao longo do tempo para expressar a distribuição granulométrica ideal dos agregados. Esta necessidade foi observada por Funk e Dinger [14] [18,19] a várias classes de tamanhos de partículas em um mesmo conjunto [13,16,20,21]. Dentre os modelos analíticos, o modelo de De Larrard [16] está dentre os mais conhecidos, tendo sido escolhido para ser usado no presente estudo pela coerência matemática apreciada na dedução das equações propostas.…”

Section: Modelos De Empacotamento De Partículasunclassified

Determinação da densidade de empacotamento de sistemas granulares compostos a partir da areia normal do IPT: comparação entre modelos de otimização de distribuição granulométrica e composições aleatórias

et al. 2017

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Determinação da densidade de empacotamento de sistemas granulares compostos a partir da areia normal do IPT: comparação entre modelos de otimização de distribuição granulométrica e composições aleatórias (Determination of the particle packing of granular systems composed with the Brazilian standard sand from IPT: comparison between models for particle size distribution optimization and random compositions) Américas, Curitiba, PR 81531-980 carolinalondero7@gmail.com, lenzlauri@hotmail.com, icaro.santos@cimentoitambe.com.br, nayaraklein@ufpr.br Resumo O empacotamento de partículas em concretos e argamassas adquire cada dia mais importância no âmbito técnico, uma vez que muitas das propriedades dos materiais compósitos são influenciadas pelo índice de vazios e concentração de sólidos. Este trabalho teve o objetivo de comparar a densidade de empacotamento de agregados miúdos, cujas curvas granulométricas foram obtidas pelo uso de diferentes modelos de empacotamento de partículas. A areia normal brasileira, fornecida pelo IPT, foi utilizada para verificação experimental dos resultados teóricos obtidos pelo uso dos modelos. As densidades de empacotamento das curvas granulométricas foram calculadas através do modelo de empacotamento CPM (do inglês, compressible packing model). A máxima densidade de empacotamento foi buscada pelo uso de modelos de empacotamento que resultam em uma curva granulométrica ideal, fazendo-se valer de ensaios preliminares que indicavam uma maior densidade de empacotamento na fração grossa da areia, de 1,2 mm. Desta forma, além das curvas granulométricas ideais, fez-se também um estudo com composições aleatórias onde houve aumento progressivo de 5% na fração grossa da areia com a devida compensação nas frações mais finas. Utilizou-se, como referência, a curva granulométrica que representa a média dos limites inferior e superior da zona ótima recomendada pela norma NBR 7211. Os resultados obtidos mostraram que é possível aumentar a densidade de empacotamento através do uso de modelos de empacotamento de partículas e composições aleatórias, com relação à curva média da norma. Esse aumento foi da ordem de 2% e 5% para as densidades de empacotamento real e virtual, respectivamente. A verificação experimental dos resultados teóricos demonstrou que o modelo CPM infravalorou a densidade de empacotamento em aproximadamente 10%. Palavras-chave: empacotamento de partículas, modelos de empacotamento, granulometria, areia normal do IPT. Abstract The study of particle packing in concretes and mortars is becoming more and more important in the technical field, since the properties of the composite materials are influenced by both the voids index and the solid concentration. This paper aimed to compare the packing density of fine aggregates, whose grading curves were obtained by the use of different particle packing models. The Brazilian standard sand, provided by IPT, was used for the experimental validation of the theoretical results obtained by the use of the models. The packing densities of the gradi...

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Expansion Behavior of a Binary-Solid Liquid Fluidized Bed with Large Particle Size Difference

Asif¹

2001

Chem. Eng. Technol.

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Estimation of the porosity of particle mixtures by a linear-mixture packing model

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Particulate Binary Mixtures: Dependence of Packing Porosity on Particle Size Ratio

Particulate Binary Mixtures: Dependence of Packing Porosity on Particle Size Ratio

Determinação da densidade de empacotamento de sistemas granulares compostos a partir da areia normal do IPT: comparação entre modelos de otimização de distribuição granulométrica e composições aleatórias

Expansion Behavior of a Binary-Solid Liquid Fluidized Bed with Large Particle Size Difference

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