La vitesse du tambour qui fera adhérer les grains à la paroi du tambour dépend du diamètre intérieur du tambour. Pour comprendre pourquoi, pensez à faire un tour en Chair-O-Plane au champ de foire. Ces manèges comportent souvent plusieurs rangées de chaises attachées à un rouet par des chaînes. Lorsque la roue tourne, la rangée de chaises la plus à l’extérieur s’écarte plus loin que les rangées intérieures, car elles subissent des forces centrifuges plus fortes que les rangées intérieures. En termes physiques, cela est dû au fait que pour une vitesse de tambour donnée (en tr/min), la vitesse au bord extérieur de la roue est supérieure à la vitesse plus loin.
Les Chair-O-Planes démontrent l'effet du diamètre sur les forces centrifuges.
C’est pourquoi, en général, les torréfacteurs dotés de tambours plus grands fonctionnent généralement à des vitesses de tambour plus lentes. Scott Rao, par exemple, suggère d'essayer des vitesses de tambour de 52 à 56 tr/min pour un torréfacteur typique de 12 kilogrammes contre 46 à 50 tr/min pour un torréfacteur de 30 kilogrammes (Rao 2018). Notez que Scott les donne comme points de départ pour l'expérimentation, et non comme recommandations absolues.
Étant donné que les tambours de différentes tailles nécessitent des vitesses de tambour différentes, le nombre de Froude est un moyen plus utile de comparer la vitesse du tambour de différents torréfacteurs. Le nombre de Froude décrit le rapport entre la force centrifuge et la force gravitationnelle. Lorsque le nombre de Froude est 1, la force centrifuge est égale à la force de gravité et les grains resteront pressés contre la paroi du tambour pendant toute la rotation du tambour. À mesure que le nombre de Froude diminue, les grains commencent à tomber plus tôt de la paroi du tambour, progressant dans les régimes d'écoulement décrits précédemment.
Le nombre de Froude est donné par
où ω est la vitesse du tambour (en radians par seconde), R. est le rayon intérieur du tambour (en mètres) et g est l'accélération due à la gravité (9,8 m/s2).
La conversion du régime en radians par seconde, etc. est un peu fastidieuse, voici donc une application de calcul pratique que vous pouvez utiliser pour calculer votre propre nombre de Froude.