Considere um leito fixo por onde percola um gás. Agora imagine um experimento onde a perda de carga no leito é medida como função da velocidade do gás. A velocidade do gás é a vazão volumétrica dividida pela área transversal do leito. Se a velocidade do gás é zero a perda de carga também será zero. A medida em que a velocidade vai crescendo a perda de carga também vai crescendo. A “curva” resultante é uma reta que passa pela origem. A perda de carga se relaciona com a velocidade do gás segundo a lei de Darcy para escoamento em leitos porosos. Continuando o aumento da velocidade chega-se a uma velocidade a partir da qual a perda de carga praticamente não varia. A velocidade na qual isso ocorre é a velocidade mínima de fluidização do leito. Isso é mostrado na figura abaixo.
No caso da fluidização gasosa todo o gás excedente passa através do leito na forma de bolhas. Estas bolhas se formam na base do leito e ascendem para a superfície de uma forma similar às bolhas de vapor na água fervente. O leito de partículas parece ferver. Não existe nenhuma explicação plausível para estas bolhas. O comportamento mostrado na figura é considerado o normal para a maioria dos leitos fluidizados.
No comportamento anormal observa-se o comportamento da figura acima. Na velocidade mínima de fluidização a perda de carga começa a declinas até atingir um máximo na chama velocidade mínima de borbulhamento. A partir daí perda de carga continua a declinar até atingir o comportamento normal no qual aumentos de velocidades não causam aumentos de perda de carga. No comportamento normal, a velocidade mínima de fluidização se confunde com a velocidade mínima de borbulhamento.
Se o fluido que percola o leito for um líquido nunca haverá borbulhamento. Dizer é um negócio meio perigoso, mas que seja. A partir da velocidade mínima de fluidização o leito vai se expandir. Isso é percebido melhor se a altura do leito versus velocidade do gás for expressa graficamente. A altura do leito permanece constante até atingir a velocidade mínima de fluidização, a partir dai o leito se expande Como mostra a figura seguir.
É possível calcular a velocidade mínima de fluidização a partir das propriedades das partículas e do fluido, mas isso fica para depois.
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