Physical and flow properties of common bean cultivars for the design of vertical silos

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i12.20347

Keywords:

Phaseolus vulgaris L; Vertical silos; Vigna unguiculata.

Abstract

The Brazilian agricultural production exceeds the storage capacity, with that the construction of a silo becomes essential. he physical and flow characteristics of the analyzed product is essential in silo design. Therefore, this work aims to determine the physical and flow properties of different common bean cultivars for dimensioning vertical silos. The experiment was conducted at the Laboratory of Rural Constructions and Ambience - LACRA of the Federal University of Campina Grande, in the city of Campina Grande-PB, analyzing the different types of beans: carioquinha (Phaseolus vulgaris L.), black (Phaseolus vulgaris L.) and macassar (Vigna unguiculata). The physical characteristics (moisture content, granulometry, density) and flow (angle and effective internal friction angle, average cohesion and friction angle existing between the product and different silo wall materials) were measured. wall: acrylic, smooth steel, rough steel, aluminum, wood, analyzing the best option. It was concluded that the products are classified as coarse grains, with free flow, for hopper inclination there was a numerical difference between the analyzed walls.

References

Ayres, G. D. J.,do Nascimento, J. W. B. & Mascarenhas, N. M. H. (2020). Rompimento de arcos coesivos em silos verticais com emprego de pneumaticos: Uma revisão bibliográfica. Revista de Ciências Agrárias, 2020,43(4): 390-395.

Amorós, J. L. (2002). Projeto de Silos para o Armazenamento de Materiais na Forma de Pó. Problemas Associados à Etapa de Descarga. Revista Cerâmica Industrial, 7 (1), 12-23.

AS 3774. (1996). Australian Standard. Loads on bulk containers. Sydney.

Bandeira, D. J. A., Nascimento, J. J. S., & Nascimento, J. W. B. (2020). Análise do fluxo de ração avícola em silos verticais esbeltos com insert de cone invertido. Research, Society and Development,9(11), e63091110369.

Baroni, G. D., Benedeti, P. H. & Seidel, D. J. (2017). Cenários prospectivos da produção e armazenagem de grãos no Brasil. Revista Thema, 14(4), 55-64.

Brasil. (2009). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária. Regras para análise de sementes. Brasília: Mapa/ACS.

Carneiro, H. S. (2005). Comida e sociedade: significados sociais na história da alimentação. História: Questões & Debates. 42(1), 71-80.

Conab -Companhia Nacional de Abastecimento (2021) Acompanhamento safra brasileira de grãos, v.8–Safra 2020/21, n. 4 -Quarto levantamento, Brasília, p. 1-85, janeiro 2021. ISSN 2318-7913. https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/graos/boletim-da-safra-de-graos.

Costa, C. A. DA. (2013). Propriedades físicas, mecânicas e de fluxo de produtos agroindustriais. (Dissertação de Mestrado). Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB.

Dornelas, K. C., Ayres, G. D. J., & Nascimento, J. W. B. do. (2021). Emprego de inserts em silos metálicos: revisão sobre o padrão de fluxo dos produtos e distribuição das cargas na estrutura. Research, Society and Development, 10(4), e55710414580. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.14580.

Dornelas, K. C., Ayres, G. D. J., Rodrigues, H. C. S., Nascimento, R. T. do., Lopes Neto, J. P., & Nascimento, J. W. B. do. (2021). Gargalo da produção agrícola brasileira: Colapsos de silos verticais. Research, Society and Development, 10(8), e14510817253. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i8.17253 .

Eurocode 1. (2006). Actions on structures – Part 4: Silos and tanks. Bruxelas.

Fullard, L.A.,Godfrey, A.J.R.,Manaf, M.F.,Davies, C.E.,Cliff, A. & Fukuoka, M. (2020). Mixing experiments in 3D-printed silos,the role of wall friction and flow correcting inserts. Advanced Powder Technology, v. 31(5), 1915–1923.

Leite, P. G.; Lopes Neto, J. P.; Leite Filho, M. T.; Marques, J. I.; Martins, J. J. (2014). Características de fluxo do milho para o dimensionamento de silos verticais. CONTECC – Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia.

Lin, L.; Harnly, J.; Pastor-Corrales, M. S.; Luthria, D. L. (2008). The polyphenolic profiles of common bean (Phaseolus vulgaris L.). Food Chemistry. 107(1), 399–410.

Lopes Neto, J. P.; Nascimento, J. W. B. (2013). Características de fluxo e projeto de tremonhas cônicas em silos verticais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17(3), 339-345.

Martinez, M. A.; Alfaro, I.; Doblare, M. (2002). Simulation of axisymmetric discharging in metallic silos. Analysis of the induced pressure distribution and comparison with diferent standards. Engineering Structures, 24(12), 1561-1574.

Oginni, O. & Fasina, O. (2018). Theoretical estimation of silo design parameters for fractionated loblolly pine grinds –Moisture content and particle size effects. Industrial Crops and Products, 123, 379-385.

Olivares, M. C. V.,Benito, J.G.,Uñac, R.O. & Vidales, A. M. (2018). Towards a one parameter equation for a silo discharging model with inclined outlets. Powder Technology, 336, 265-272.

Pires, C. V.; Oliveira, M. G. A.; Cruz, G. A. D. R.; Mendes, F. Q.; De Rezende, S. T.; Moreira, M. A. (2005). Composição físico-química de diferentes cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.). Alimentos e Nutrição, 16(2), 157-162.

Tascón, A. (2017) Design of silos for dust explosions: Determination of vent area sizes and explosion pressures. Engineering Structures, 134, 1-10.

Published

18/09/2021

How to Cite

BANDEIRA, D. J. A. .; LIMA, M. J. N. da C.; OLIVEIRA, A. N. de .; BRANCO, R. R. C.; NASCIMENTO, K. L. do .; COSTA, R. F.; NASCIMENTO, J. J. da S. Physical and flow properties of common bean cultivars for the design of vertical silos . Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 12, p. e208101220347, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i12.20347. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/20347. Acesso em: 20 feb. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences