Propiedades estructurales en carga y descarga de silos

Resumen del proyecto

Según cifras de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la producción mundial anual de cereales es de aproximadamente 2x109 toneladas. Se calcula que el 10% de la energía producida en el planeta, está dedicada al procesamiento de materiales granulares [1]. Sólo en Argentina, en la campaña 2014/2015, la cosecha de cereales y oleaginosas alcanzó las 125 × 106 toneladas [2]. Las pérdidas por problemas en almacenamiento (como colapso de silos, atascos, etc.) y transporte de los mismos (límites en la velocidad de llenado/vaciado, segregación, etc.) se estima que alcanzan en algunos casos al 30 % de la cosecha, lo cual se traduce en pérdidas millonarias. Por otro lado, es sabido que la presión en el fondo de un silo varía con el protocolo de llenado del mismo, y que que la inclusión de obstáculos en cercanías al orificio de salida pueden favorecer la descarga de un silo y evitar los atascos [3] [4]. En el presente proyecto se estudiará la variación de la presión en el fondo y de caudal durante el proceso de carga/descarga para distintos protocolos de llenado así como en un silo reforzado con tensores perpendiculares a las paredes del silo ubicados a diferentes alturas. Este tipo de dispositivos puede ser utilizado por un lado para reforzar el silo en puntos clave (de mayor estrés), y por otro, para optimizar la descarga del material granular. Se estudiará tanto por medio de simulaciones tipo DEM como de manera experimental, con un dispositivo instalado en el GMG y otro que estamos desarrollando.

[1] Duran, J. et al., Sands, Powders, and Grains: An Introduction to the Physics of Granular Materials. (1999), Springer-Verlag New York.

[2] http://www.agroindustria.gob.ar/sitio/

[3] Tuzun et al., Chemical Engineering Science Vol. 40. No. 3. pp. 337-351, (1985).

[4] Zuriguel et al., Physical Review Letters 107, 278001 (2011).