Simulaciones del fenómeno de segregación por flujo en apilamientos: Influencia de la geometría

BENITO, J. G.; R.O. UÑAC; A. M. VIDALES; I. IPPOLITO

Cuidad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; XII Reunión de Fluidos y sus Aplicaciones FLUIDOS 2012; 2012

Recientemente hemos encontrado experimentalmente que el fenómeno de estratificacion o bandas puede estar presente en un apilamiento cuasi-bidimensional de esferas de vidrio de diferentes tamaños siempre que las partículas tengan relación de tamaño y concentraciones apropiadas. Se presentan aquí resultados numéricos de los distintos patrones de segregación obtenidos durante la formación de apilamientos de granos de dos tamaños diferentes. Los apilamientos se construyen arrojando una cierta cantidad de granos desde una determinada altura utilizando diferentes concentraciones para las partículas de mayor y menor tamaño. Se observan diferentes patrones de segregación en función de la concentración y del tamaño relativo de las partículas. Para el análisis numérico se emplean dos métodos de simulación diferentes: Pseudo-Dinámica (PSDM) y Elementos Discretos (DEM). El primer método sólo tiene en cuenta el efecto de volúmenes excluidos que surge cuando las partículas interactúan entre sí. En el mismo se emplean discos y no se calculan fuerzas de interacción entre ellos. Por medio de un criterio adecuado se lleva a cabo una cuantificación de los diferentes patrones de segregación observados. También se realiza un análisis de la distribución de los contactos entre partículas mostrando las similitudes y diferencias para los distintos estados de segregación. Finalmente, mediante la comparación de los resultados se pone en evidencia el rol de la geometría en los diferentes patrones de segregación.