La velocità del tamburo che farà aderire i chicchi alla parete del tamburo dipende dal diametro interno del tamburo. Per capire perché è così, ripensa a fare un giro su un Chair-O-Plane alla fiera. Tali giostre hanno spesso più file di sedie attaccate a una ruota che gira da catene. Quando la ruota gira, la fila di sedie più esterna oscilla più lontano delle file interne perché subiscono forze centrifughe più forti rispetto alle file interne. In termini fisici, ciò è dovuto al fatto che per una data velocità del tamburo (in rpm), la velocità sul bordo esterno della ruota è maggiore della velocità più all'interno.
Chair-O-Planes dimostra l'effetto del diametro sulle forze centrifughe.
Questo è il motivo per cui, in generale, le tostatrici con tamburi più grandi vengono solitamente utilizzate a velocità del tamburo più basse. Scott Rao, ad esempio, suggerisce di provare velocità del tamburo di 52-56 giri al minuto per una tipica tostatrice da 12 chilogrammi rispetto a 46-50 giri al minuto per una tostatrice da 30 chilogrammi (Rao 2018). Si noti che Scott li fornisce come punti di partenza per la sperimentazione, non come raccomandazioni assolute.
Poiché tamburi di dimensioni diverse richiedono velocità del tamburo diverse, un modo più utile per confrontare la velocità del tamburo di diverse tostatrici è il numero di Froude. Il numero di Froude descrive il rapporto tra la forza centrifuga e quella gravitazionale. Quando il numero di Froude è 1, la forza centrifuga è uguale alla forza di gravità e i chicchi rimarranno premuti contro la parete del tamburo durante l'intera rotazione del tamburo. Man mano che il numero di Froude diminuisce, i chicchi iniziano a cadere prima dalla parete del tamburo, procedendo attraverso i regimi di flusso descritti in precedenza.
Il numero di Froude è dato da
Dove ω è la velocità del tamburo (in radianti al secondo), R è il raggio interno del tamburo (in metri) e G è l'accelerazione di gravità (9,8 m/s2).
Convertire rpm in radianti al secondo e così via è un po' macchinoso, quindi ecco una comoda app calcolatrice che puoi usare per calcolare il tuo numero di Froude.