A velocidade do tambor que fará com que os grãos grudem na parede do tambor depende do diâmetro interno do tambor. Para entender por que isso acontece, lembre-se de um passeio de cadeira-avião no parque de diversões. Esses brinquedos costumam ter várias fileiras de cadeiras presas a uma roda giratória por correntes. Quando a roda gira, a fileira mais externa de cadeiras se move mais para fora do que as fileiras internas, pois elas sofrem forças centrífugas mais fortes do que as fileiras internas. Em termos físicos, isso ocorre porque, para uma determinada velocidade do tambor (em rpm), a velocidade na borda externa da roda é maior do que a velocidade mais interna.
Chair-O-Planes demonstram o efeito do diâmetro nas forças centrífugas.
É por isso que, em geral, torrefadores com tambores maiores costumam operar em velocidades de tambor mais lentas. Scott Rao, por exemplo, sugere testar velocidades de tambor de 52 a 56 rpm para um torrefador típico de 12 kg, em comparação com 46 a 50 rpm para um torrefador de 30 kg (Rao 2018). Observe que Scott fornece essas informações como pontos de partida para experimentação, não como recomendações absolutas.
Como tambores de tamanhos diferentes exigem velocidades diferentes, uma maneira mais útil de comparar a velocidade do tambor de diferentes torrefadores é o número de Froude. O número de Froude descreve a razão entre a força centrífuga e a força gravitacional. Quando o número de Froude é 1, a força centrífuga é igual à força da gravidade e os grãos permanecerão pressionados contra a parede do tambor durante toda a rotação do tambor. À medida que o número de Froude diminui, os grãos começam a cair da parede do tambor mais cedo, progredindo pelos regimes de fluxo descritos anteriormente.
O número de Froude é dado por
onde ω é a velocidade do tambor (em radianos por segundo), R é o raio interno do tambor (em metros) e g é a aceleração da gravidade (9,8 m/s2).
Converter rpm em radianos por segundo e assim por diante é um pouco complicado, então aqui está um aplicativo de calculadora útil que você pode usar para calcular seu próprio número de Froude.