Korrelstroom

Korrelstroom is de flow van granular materiaal, bestaand uit losse deeltjes zoals zand, grind of zaden, waarbij individuele korrels contact- en wrijvingseffecten vertonen en niet als een enkel continu fluïdum gedragen. De term wordt in het Nederlands gebruikt om te verwijzen naar bewegingen waarbij korrels onder invloed van zet- en random bewegingen in een lopende toestand komen, zowel in natuurlijke als industriële omgevingen.

De mechanica van korrelstroom kent verschillende regimes. In een dense (dichte) stroom behouden korrels langdurige contacten en raken ze elkaar door verschuivingen; in een dilute (dij) regime botst en stoot het materiaal hoofdzakelijk. De stroombelading wordt vaak beschreven met mu(I) rheologie en gerelateerde modellen, waarbij factoren als korrelgrootte, vorm, wrijving en cohesie de weerstand en de snelheid bepalen. Dilatatie en verdichting, lokale shear en het ontstaan van shear bands zijn veelvoorkomende verschijnselen, net als jamming of het vormen van wapeningsbogen onder bepaalde drukomstandigheden.

Korrelstroom komt voor in de natuur, bijvoorbeeld bij aardverschuivingen, modderstromen en granulair afschuiven van losse gesteenten langs hellingen. Daarnaast speelt het een rol bij industriële processen zoals het vullen en legen van silo’s en chutepaden, conveyors en andere poederverwerkende systemen, waar de beheersing van stroming enarchering van belang is voor veiligheid en efficiëntie.

Modellering en onderzoek richten zich op zowel discrete benaderingen (dem, Discrete Element Method) als continuümbenaderingen van granulariteit. Belangrijke parameters zijn relatieve bewegingen tussen korrels, korreldistributie, vochtigheid en angelische krachten. De kennis van korrelstroom helpt bij ontwerp van opslag- en verwerkingssyste­men en bij het voorspellen van aardoppervlakte- en geotechnische processen.