SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO ESCOAMENTO DE GRÃOS EM SILOS

SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO ESCOAMENTO DE GRÃOS EM SILOS

FREITAS, Sulamita Oliveira1; SILVA, André Carlos2; SILVA, Elenice Maria Schons3.

Palavras-chave: grãos, silos, simulação computacional, escoamento.

INTRODUÇÃO
Todo e qualquer material requer um procedimento adequado para a sua estocagem e/ou armazenamento. Materiais granulares são usualmente estocados em silos. Os silos são estruturas de armazenamento de grãos reconhecidamente importantes nas mais diversas áreas, tais como a agricultura, mineração, indústria cimenteira, dentre outras.

Vários autores têm se dedicado a simular computacionalmente o problema da geração de um pacote granular denso em um silo (seja ele bi ou tridimensional) e sua posterior descarga por um orifício. Para isso inúmeras técnicas de simulação computacional têm sido testadas. Pode-se, contudo, destacar alguns trabalhos de reconhecida importância tais como LANGSTON et al. (1995) que utilizaram um modelo computacional baseado em elementos discretos (DE) para simular o fluxo de material granular armazenado em um silo por uma tremonha. Outros autores tais como ALLEN e TILDESLEY (1987) e RAPAPORT (2004) usaram modelos baseados em dinâmica molecular (MD) de partículas elásticas. Já LUBACHEVSKY (1991) e HERRMANN e LUDING (1998) utilizaram a simulação conduzida por eventos (EDS) para partículas rígidas.

O presente trabalho, ainda em execução, visa o desenvolvimento de um software usando a técnica denominada de autômato celular para simular tanto a geração de um pacote granular denso, mas ainda poroso, em um silo bidimensional como o seu posterior descarregamento, produzindo um escoamento do material granular pelo orifício de descarga do silo. Os dados gerados pela simulação serão validados com o auxílio de um aparato experimental de baixo custo, um silo bidimensional com regulagem do ângulo da tremonha, construído totalmente em acrílico. Os resultados apresentados mostram apenas os dados gerados pelos ensaios com o silo