Simulación Numérica de un Modelo de Transporte Neumático

Abstract

El método de conservación de granos por embolsado se ha posicionado como el sistema más importante para la postcosecha. En Argentina se almacenan mediante este medio, más de 40 millones de toneladas anuales de granos. Uno de los inconvenientes de este sistema es la rotura de los granos que se produce al momento de la extracción. El porcentaje de granos quebrados influye en el precio de venta, más significativamente en el caso del arroz. Con el fin de minimizar las pérdidas, se propone un sistema innovador de extracción desde silos bolsa que no provoca rotura. Se modela una etapa del sistema de extracción, llamada barrido de granos. En la misma se analiza el comportamiento dinámico de los granos de arroz que están inmersos en una corriente de aire con el objetivo de reducir los costos operativos del proceso. Es un modelo multifase con una fase fluida (aire) y la otra sólida discreta (granos de arroz). La fase fluida se modela mediante las ecuaciones de Navier Stokes provistas de un término fuente debido a la interacción con la fase discreta. Para la fase discreta se aplican las leyes de movimiento de Newton considerando las fuerzas de interacción con la fase fluida y se utiliza el método de los elementos discretos (MED) en la determinación de las fuerzas debido al impacto y rozamiento de los granos de arroz. El sistema es resuelto numéricamente mediante el método de volúmenes finitos para la fase fluida y para la fase discreta se integran las ecuaciones de movimiento mediante un método implícito. Finalmente se muestran resultados de las simulaciones del modelo para diferentes valores de algunos de los parámetros.