Simulación computacional del flujo de partículas de soja en una tolva usando fluido dinámico computacional (CFD) y el método de elemento discreto (DEM)

Resumen

Las tolvas son las estructuras más comunes utilizadas en las unidades de almacenamiento de productos agrícolas, como granos y cereales. La soja, que es uno de los productos más comunes en Brasil, pasa la mayor parte del tiempo en una tolva entre las etapas de cosecha y envío. Problemas como el daño a las estructuras de la tolva durante la salida son factores que han sido objeto de estudios utilizando modelos computacionales. La Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) ha jugado un gran papel en el estudio de los sistemas de gas sólido, junto con el Método de Elementos Discretos (DEM). Este método gestiona la fase fluida y la fase sólida, que en este caso es granular, utilizando los enfoques Euleriano y Lagrangiano. El DEM se basa en la interacción entre las partículas y cada una se controla por separado. Este trabajo tiene como objetivo calibrar los parámetros del modelo "muelle-amortiguador", en el estudio de dinámica granular de los fluidos, que influyen en el contacto entre las partículas de soja en el silo. Para este propósito, se hizo una comparación del tiempo experimental para descargar la soja en una tolva, con el tiempo resultante de 27 simulaciones generadas por una planificación compuesta central (PCC). Mediante el análisis de las simulaciones y estadísticas, fue posible identificar los factores que influyen o no en el tiempo de descarga y establecer una calibración de estos parámetros que mejor describan los resultados experimentales.