Simulação computacional do fluxo de partículas de soja em uma tremonha usando fluidodinâmica computacional (CFD) e o método dos elementos discretos (DEM)

Resumo

As tremonhas são as estruturas mais comuns usadas em unidades de armazenamento de produtos agrícolas, como grãos e cereais. A soja, que é um dos produtos mais comuns no Brasil, passa a maior parte do tempo em uma tremonha entre as etapas de colheita e embarque. Problemas como danos às estruturas da tremonha durante a saída são fatores que foram objeto de estudos usando modelos computacionais. A Fluidodinâmica Computacional (CFD) tem desempenhado um grande papel no estudo de sistemas gás-sólido, juntamente com o Método de Elementos Discretos (DEM). Esse método gerencia a fase fluida e a fase sólida, que neste caso é granular, por meio das abordagens Euleriana e Lagrangiana. O DEM é baseado na interação entre as partículas e cada uma é monitorada separadamente. Este trabalho tem por objetivo calibrar os parâmetros do modelo mola-amortecedor, presente no estudo da dinâmica granular dos fluidos, que influencia o contato entre as partículas de soja no silo. Para este fim foi feita a comparação do tempo experimental de descarga da soja em uma tremonha, com o tempo resultante de 27 simulações geradas por um planejamento composto central (PCC). Através da análise das simulações e estatísticas, foi possível identificar os fatores que influenciam o tempo de descarga ou não e estabelecer uma calibração desses parâmetros que melhor descrevem os resultados experimentais.