Efecto de los parámetros de forma de los granos y del ángulo de inclinación de la tolva en el flujo de semillas en silos

VILLAGRÁN OLIVARES, MARCELA C.; A. M. VIDALES; UÑAC R.; BENITO, J. G.

Buenos Aires

Congreso; 103° Reunión de la AFA; 2018

Asociación de Física Argentina

El estudio de las características de flujos granulares dentro de silos y tolvas en Argentina, es un tema de gran interés debido a la influencia que este fenómeno tiene en diferentes procesos industriales, tales como el vaciado, mezcla, pelletizado, molienda y transferencia de material en industrias como la cementera, siderúrgica, farmacéutica, alimenticia, vial, minera, entre otras.Cuando los silos y tolvas no son diseñados adecuadamente se originan serias dificultades en el flujo de descarga de los materiales granulares contenidos en ellos, lo cual conduce a encontrar falta de homogeneidad en la mezclade granos con distintas características o bloqueos en mangas y tolvas de descarga producidos esencialmente por la formación de arcos, o la presencia de fuerzas electrostáticas, o fuerzas capilares a causa de la humedad ambiente.Los atascos en tolvas alimentadoras, por ejemplo, originan productos con composiciones diferentes de la esperada y, en el caso de productos perecederos, putrefacciones en zonas de los silos y cañerías de transporte de difícilacceso. Por ello, resulta sumamente relevante conocer las características del flujo de granulares dentro de silos y tolvas.Hasta la fecha existen varios trabajos científicos acerca de cómo es el comportamiento de la descarga de silos para diferentes formas de la tolva de salida y distintas características geométricas de las partículas. Sin embargo,qué sucede al variar el ángulo de inclinación de la tolva para distintos tipos de partículas es un tema que aún está en un incipiente desarrollo tanto teórico como experimental.A raíz de esto surge el presente trabajo, donde se realiza un modelado teórico y una correlación para el comportamiento del flujo de salida de un silo tanto con la forma de los granos utilizados como con la inclinación de la tolva de salida.Ademas, como parte fundamental de esta investigación, se realizan experiencias de flujo de descarga para distintos ángulos de inclinación de la tolva de salida y para tres semillas diferentes; sésamo, alpiste y mijo. Con estas ultimas semillas se obtiene además la distribución del perfil de velocidades de salida. Todos los experimentos se llevan a cabo en un silo cuasi bidimensional diseñado especialmente para este trabajo. Los datos experimentalesson comparados con las predicciones del modelo teórico propuesto dando excelentes resultados.El aporte más interesante de este trabajo es haber logrado una descripción teórica del flujo de descarga válida para ambos regímenes de salida, chimenea y másico.