Simulaciones del fenómeno de segregación por flujo en

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

Villa Carlos Paz, Cordoba

Congreso; 97º Reunión Nacional de Física; 2012

AFA Filial Cordoba

Se presenta aquí un estudio numérico del problema de la segregación por flujo en apilamientos cuasi-bidimensionales construidos a partir de una mezcla de granos de dos tamaños diferentes e inyectados desde una altura constante. Para simular la formación del apilamiento, se emplean dos técnicas de simulación diferentes: el Método de los Elementos Discretos (DEM) y pseudo-dinámica (PSDM). En el caso de DEM, se ajustan los parámetros de la fuerza de interacción entre los granos de manera adecuada para representar esferas de vidrio y se implementa un umbral de rodadura en la rotación de las mismas. En el caso de PSDM las restricciones para el movimiento de las partículas son solamente geométricas, no existiendo ninguna fuerza de interacción entre las mismas. En cada experimento virtual se varía la concentración de granos de mayor y menor tamaño, así como la altura de inyección de los mismos. Además, se varía la relación de tamaños de las esferas utilizadas. Al finalizar la construcción de los apilamientos los patrones de segregación resultantes son estudiados mediante un análisis de la distribución espacial de los granos. Se definen dos índices de segregación, los cuales son evaluados en el interior de cada apilamiento. Se presenta un diagrama de fases que muestra las condiciones en las que los diferentes patrones de segregación son observados. Además, se lleva a cabo una comparación de los resultados obtenidos con resultados experimentales previos. Finalmente, se discuten las ventajas y limitaciones de ambos modelos de simulación.