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

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

Bariloche

Otro; RAFA 2022; 2022

El estudio del flujo de descarga de granos dentro de los silos es un tema de interés actual, tanto a nivel industrial (industria cementera, siderúrgica, nuclear, farmacéutica, alimenticia, vial, minera, entre otras) como a nivel teórico en la física básica del problema, ya que la descripción teórica del fenómeno sigue siendo un tema abierto debido 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 ha sido estudiado desde hace tiempo. Es sabido que la presencia de un obstáculo fijo en las proximidades de la salida de un silo altera la velocidad de las partículas, pudiendo en algunos casos aumentar la velocidad y desfavorecer la formación de arcos. En este trabajo, como primera etapa, se muestra el estudio experimental realizado hasta el momento del comportamiento del flujo de descarga de lentejas en un silo bidimensional plano a escala de laboratorio cuando se varía la altura de un obstáculo móvil en las proximidades de la salida del silo. Se utilizó como obstáculo móvil una esfera de madera que tenía permitido pendular por medio de una cuerda de masa despreciable. Se midió el flujo para diferentes tamaños de aberturas de salida del silo y diferentes alturas del obstáculo móvil. Los resultados obtenidos muestran que, para un dado tamaño de abertura de salida del silo, el flujo de descarga con el obstáculo móvil inserto a una altura específica es máximo, con un valor aproximadamente un 10% mayor que el flujo de descarga del silo sin el obstáculo. Para alturas del obstáculo mayores a dicha altura específica no hay cambios apreciables respecto al flujo de descarga del silo sin el obstáculo. Para alturas menores, el flujo disminuye aproximadamente de forma lineal a medida que se reduce la altura del obstáculo. Adicionalmente se han iniciado filmaciones con una cámara digital rápida para obtener más información sobre el flujo de descarga en torno al obstáculo y la abertura de salida del silo. Además, se presentarán resultados preliminares de las fluctuaciones del f lujo con un sistema de medición electrónico basado en una celda de carga con el que recientemente cuenta nuestro laboratorio. Es de interés del grupo de trabajo desarrollar luego una ecuación teórica que prediga el valor del flujo de descarga teniendo en cuenta la presencia del obstáculo. Se espera que los resultados obtenidos contribuyan al conocimiento de las características cinéticas en la descarga de silos de almacenamiento de granos, optimizando los procesos productivos que los emplean, evitando ciertos efectos indeseados como la formación de arcos que provocan fluctuaciones en el flujo y hasta posibles interrupciones momentáneas de la descarga.