Simulación de Flujo Bifásico Aires-Semilla en Conductos de Máquinas Agrícolas

Abstract

En la actualidad, el transporte de granos por medio de corrientes de aire (transporte neumático) se encuentra muy difundido. En el caso particular de máquinas agrícolas, como sembradoras “air-drill”, se utilizan tubos flexibles para trasladar las semillas y/o fertilizante desde la tolva de almacenamiento al distribuidor y desde este último a cada cuerpo de siembra. Un problema habitual en este tipo de transporte es la acumulación de semillas en sectores conflictivos del sistema, por ejemplo en lugares de cambio de dirección o cambios bruscos de sección del tubo (reducción o aumento). Con el objetivo de encontrar las velocidades mínimas de transporte de semillas, con las cuales no se produzcan atascamientos o acumulaciones de las mismas, en las geometrías de conductos estudiadas, se analizará mediante simulación numérica las trayectorias de las semillas en conductos de sección circular. Se modelará el fluido a través de las ecuaciones de Navier Stokes utilizando para su resolución una técnica de Reynolds Average Navier-Stokes Standard (RANS), con un modelo de turbulencia k-Epsilon. Las partículas estudiadas son semillas de soja que se considerarán como esferas rígidas de tamaño uniforme. La mezcla aire–partícula se considera como flujo en fase diluida. Se utilizará un acople débil entre la fase sólida y la fluida, aplicándose a las partículas un enfoque lagrangiano, siendo el fluido tratado con un enfoque euleriano. Se estudian diferentes configuraciones geometricas bidimensionales.