Caracterización del flujo de descarga de un silo modelo con un obstáculo móvil

A.Y. SIRUR FLORES; BENITO, J.G.; UÑAC, R.O.; VIDALES, A.M.

S.C. de Bariloche

Congreso; 107 Reunion de la AFA; 2022

AFA

El estudio del flujo de descarga de granos dentro de los silos es un tema de interésactual, tanto a nivel industrial (industria cementera, siderúrgica, nuclear, farmacéutica,alimenticia, vial, minera, entre otras) como a nivel teórico en la física básica delproblema, ya que la descripción teórica del fenómeno sigue siendo un tema abiertodebido a la compleja dinámica presente en el proceso de descarga.Por otra parte, el uso de obstáculos fijos a la salida o en el seno interior de un silo hasido estudiado desde hace tiempo. Es sabido que la presencia de un obstáculo fijo enlas proximidades de la salida de un silo altera la velocidad de las partículas, pudiendoen algunos casos aumentar la velocidad y desfavorecer la formación de arcos.En este trabajo, como primera etapa, se muestra el estudio experimental realizadohasta el momento del comportamiento del flujo de descarga de lentejas en un silobidimensional plano a escala de laboratorio cuando se varía la altura de un obstáculomóvil en las proximidades de la salida del silo. Se utilizó como obstáculo móvil unaesfera de madera que tenía permitido pendular por medio de una cuerda de masadespreciable. Se midió el flujo para diferentes tamaños de aberturas de salida del siloy diferentes alturas del obstáculo móvil. Los resultados obtenidos muestran que, paraun dado tamaño de abertura de salida del silo, el flujo de descarga con el obstáculomóvil inserto a una altura específica es máximo, con un valor aproximadamente un10% mayor que el flujo de descarga del silo sin el obstáculo. Para alturas del obstáculomayores a dicha altura específica no hay cambios apreciables respecto al flujode descarga del silo sin el obstáculo. Para alturas menores, el flujo disminuye aproximadamentede forma lineal a medida que se reduce la altura del obstáculo.Adicionalmente se han iniciado filmaciones con una cámara digital rápida para obtenermás información sobre el flujo de descarga en torno al obstáculo y la abertura desalida del silo. Además, se presentarán resultados preliminares de las fluctuaciones delflujo con un sistema de medición electrónico basado en una celda de carga con el querecientemente cuenta nuestro laboratorio.Es de interés del grupo de trabajo desarrollar luego una ecuación teórica que predigael valor del flujo de descarga teniendo en cuenta la presencia del obstáculo. Se esperaque los resultados obtenidos contribuyan al conocimiento de las características cinéticasen la descarga de silos de almacenamiento de granos, optimizando los procesosproductivos que los emplean, evitando ciertos efectos indeseados como la formaciónde arcos que provocan fluctuaciones en el flujo y hasta posibles interrupciones momentáneasde la descarga.