Studio sperimentale della permeabilità e della tortuosità in letti granulari impaccati

L’obiettivo del tirocinio di 225 ore svolto presso l’ Advanced Particle Technology Laboratory è di studiare il comportamento di un letto di materiali granulari attraversato da un fluido (in questo caso l’aria) e di come permeabilità e tortuosità influiscono sul calcolo delle dimensioni delle particelle. La strumentazione per l’analisi è composta da: permeametro, flussimetro, picnometro e vagliatore. Come primo step è necessario divedere il materiale in intervalli di dimensioni. Una volta diviso il materiale se ne calcola il diametro con due differenti metodi: con l’analisi di immagine e con l’analisi della permeabilità. L’analisi di immagine consiste nell’uso di un software il quale acquisendo appunto immagini delle particelle permette il calcolo del diametro mediante l’equazione di Sauter. Con il permeametro si calcola la permeabilità la quale con l’equazione di Kozeny-Carman permette il calcolo del diametro; da quest’equazione si nota una dipendenza del diametro dalla porosità. Infine confrontando i diametri si osserva un andamento costante ed esponenziale in base alla porosità. La tortuosità è stata analizzata mediante l’osservazione dell’evaporazione di etanolo attraverso il letto granulare e dai dati ricavati sulla tortuosità notiamo che fittano il modello scelto mettendo in relazione porosità e tortuosità influendo di conseguenza sul diametro.