Estudio computacional de descarga de silos con modelos de reología granular

VENIER, C.; MÁRQUEZ, S.; RAMAJO, D.; BINDA, L.; ROHT, Y. L.; IPPOLITO, I.; NIGRO, N.

San Nicolas

Congreso; VII Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica II Congreso Argentino de Ingeniería Ferroviaria.; 2020

En este trabajo, se estudia la precisión del modelo reológico granular μ(I) [1] para la predecir patrones característicos en el proceso de descargas de un silo. Para ello se realizan simulaciones computacionales, donde dicho modelo reológico se implementa en el marco del Método del Volumen de Fluido (VOF) en la plataforma de código abierto OpenFOAM [2]. El modelo se ha validado en un silo 2D de base plana contra los resultados utilizando abordajes de modelado tipo continuo y discreto reportados en la literatura [3,4]. En esta comparación, se ha encontrado un elevado nivel de acuerdo en los resultados de perfiles de velocidad y distribución de presiones cercano a las bocas de descarga, como así también en el movimiento de la interfaz aire-partículas en la zona superior del silo. Posteriormente, el análisis se extiende a problemas de silos 3D de sección cuadrada con fondo piramidal, y de sección circular con base plana. En estas pruebas, se corrobora la capacidad del modelo reológico para manifestar diversos efectos observables en escalas industriales, como son el efecto Janssen y predecir un caudal de descarga que satisfaga la ecuación de Beverloo.