休止角
休止角指在重力场中,粒子在粉体堆积层的自由斜面上滑动时所受重力和粒子之间摩擦力达到平衡而处于静止状态下测得的最大角。测定休止角的方法有两种:注入法和排出法。注入法:将粉体从漏斗上方慢慢加入,从漏斗底部漏出的物料在水平面上形成圆锥状堆积体的倾斜角。排出法:将粉体加入到圆筒容器内,使圆筒底面保持水平,当粉体从筒底的中心孔流出,在筒内形成的逆圆锥状残留粉体堆积体的倾斜角。这两种倾斜角都是休止角,有时也采用倾斜法;在绕水平轴慢速回转的圆筒容器内加入占其容积的1/2-1/3的粉体,当粉体的表面产生滑动时,测定其表面的倾斜角。休止角可以用量角器直接测定,也可以根据粉体层的高度和圆盘半径计算而得,即tanθ=高度/半径。
基本信息
- 中文名
休止角
- 外文名
angle of repose
- 影响因素
形状、尺寸、含水率
- 测定方法
注入法、排出法、倾斜法
- 别 名
安息角
基础定义
休止角本质:粉体的流动性无法用单一的特性值来表达,常用休止角(angle of repose)表示。是斜面使置于其上的物体处于沿斜面下滑的临界状态时,与水平表面所成的最小角度(即随着倾斜角增加,斜面上的物体将越容易下滑;当物体达到开始下滑的状态时,该临界状态的角度称为休止角)。
通常是指粉体堆积层的自由斜面与水平面所形成的最大角。休止角越小,摩擦力越小,流动性越好,一般认为θ≤30°时流动性好,θ≤40°时可以满足生产过程中的流动性需求。粉体的流动性对颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂的重量差异及正常操作影响较大。
大量颗粒状物质被倾倒于水平面上堆积为锥体,堆积物的表面与水平面所成内角即为休止角,其与密度,颗粒的表面积和形状,及该物质的摩擦系数相关。
休止角指在重力场中,粉料堆积体的自由表面处于平衡的极限状态时自由表面与水平面之间的角度。
测定方法
注入法
微粒物料由漏斗流出落于平面上形成圆锥体,锥底角即为休止角。
排出法
散粒物料从容器底部排豁口排出,待物料停止流动后物料倾斜面与底乎面曲夹角即为休止角。
倾斜法
将装有1/3散粒物料的长方形容器倾斜或将圆筒形容器波动,静止后物料表面所形成的角度为休止角。
应用举例
示例 :注入法测定休止角
注入法测定原理如图1所示,使用固定的水平底面直径,测取实验用小麦种子堆起的锥体高度,根据公式(1)即可求得。
(1)
其中,θ为休止角;H为物种锥体的高度,R为物种锥体水平底面的半径。