La velocidad del tambor que hace que los granos se adhieran a la pared depende de su diámetro interior. Para entender por qué, piense en una atracción de feria. Estas atracciones suelen tener varias filas de sillas unidas a una rueda giratoria mediante cadenas. Cuando la rueda gira, la fila de sillas más externa se extiende más que las filas internas porque experimentan fuerzas centrífugas más fuertes. En términos de física, esto se debe a que, para una velocidad dada del tambor (en rpm), la velocidad en el borde exterior de la rueda es mayor que la velocidad más interna.
Los Chair-O-Planes demuestran el efecto del diámetro en las fuerzas centrífugas.
Por eso, en general, los tostadores con tambores más grandes suelen operar a velocidades más bajas. Scott Rao, por ejemplo, sugiere probar velocidades de tambor de 52 a 56 rpm para un tostador típico de 12 kilogramos, frente a las de 46 a 50 rpm para uno de 30 kilogramos.Rao 2018). Tenga en cuenta que Scott ofrece estos como puntos de partida para la experimentación, no como recomendaciones absolutas.
Dado que los tambores de diferentes tamaños requieren distintas velocidades, una forma más útil de comparar la velocidad del tambor de diferentes tostadoras es el número de Froude. Este número describe la relación entre la fuerza centrífuga y la fuerza gravitacional. Cuando el número de Froude es 1, la fuerza centrífuga es igual a la fuerza de la gravedad y los granos permanecerán presionados contra la pared del tambor durante toda su rotación. A medida que el número de Froude disminuye, los granos comienzan a caer antes de la pared del tambor, progresando a través de los regímenes de flujo descritos anteriormente.
El número de Froude se da por
dónde ω es la velocidad del tambor (en radianes por segundo), R es el radio interior del tambor (en metros) y gramo es la aceleración debida a la gravedad (9,8 m/s2).
Convertir rpm a radianes por segundo, etc., es un poco engorroso, por eso aquí tienes una práctica aplicación de calculadora que puedes usar para calcular tu propio número de Froude.