Do fluxo à obstrução: condições de escoamento estável em silos

dc.contributor.advisor-co1Gargarella, Piter
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4641435644243916
dc.contributor.advisor1Moreira, Pedro Augusto Franco Pinheiro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5964404207962453
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/my-orcid?orcid=0000-0003-2843-775X
dc.contributor.authorSilva, Leticia Viana Machado da
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9860930252402611
dc.date.accessioned2025-08-06T14:33:57Z
dc.date.issued2025-07-14
dc.description.abstractThis work aims to investigate, through computational simulations based on the Discrete Element Method (DEM) using the LAMMPS software, the conditions that favor stable granular flow in silos. Two main parameters were analyzed: the ratio between the outlet diameter and the particle diameter (D/d), and the inclination angle of the funnel walls. The results indicate the existence of a critical value for both parameters. On one hand, for very small D/d ratios, the flow is limited by geometric constraints and increased particle-wall collisions; on the other hand, for very large ratios, flowability also decreases due to the growing influence of cohesive forces between smaller particles. Similarly, very shallow angles tend to favor clogging, while steeper angles promote a more continuous flow—up to a certain limit. The simulation results were compared with experimental data obtained previously during the author’s undergraduate research, showing good agreement between the model predictions and observed behavior. These findings reinforce the idea that granular flow does not simply improve by increasing the outlet size or the funnel angle, but rather depends on finding a well-balanced geometric configuration that maximizes particle movement while minimizing clogging and inefficiencies.eng
dc.description.resumoEste trabalho tem como objetivo investigar, por meio de simulações computacionais baseadas no Método dos Elementos Discretos (DEM), utilizando o software LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator), as condições que favorecem o escoamento estável de materiais granulares em silos. Foram analisados dois parâmetros principais: a razão entre o diâmetro do orifício de saída e o diâmetro das partículas (D/d), e o ângulo de inclinação das paredes do funil. Os resultados indicam a existência de um valor crítico para ambos os parâmetros. Para razões D/d muito pequenas, o fluxo é limitado por barreiras geométricas e aumento de colisões; já para valores muito grandes, a fluidez também diminui, devido ao aumento de forças coesivas entre partículas pequenas. Da mesma forma, ângulos muito baixos favorecem o entupimento, enquanto ângulos elevados promovem um fluxo mais constante, até certo limite. Os resultados das simulações foram comparados com dados obtidos anteriormente, durante a iniciação científica da autora, e mostraram uma boa compatibilidade entre o comportamento observado nos experimentos e o previsto pelo modelo. Esses achados reforçam a ideia de que o escoamento de materiais granulares não depende apenas de aumentar o tamanho da abertura ou o ângulo do funil, mas sim de encontrar uma configuração geométrica bem ajustada, que permita o máximo aproveitamento do fluxo sem causar entupimentos ou perdas de eficiência.por
dc.identifier.citationSILVA, Leticia Viana Machado da. Do fluxo à obstrução: condições de escoamento estável em silos. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22534.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22534
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseFísica - F
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectSistemas granularespor
dc.subjectEntupimentopor
dc.subjectMétodo de elementos discretospor
dc.subjectFluidezpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL::FISICA ESTATISTICA E TERMODINAMICA
dc.titleDo fluxo à obstrução: condições de escoamento estável em silospor
dc.title.alternativeFrom flow to obstruction: stable flow conditions in siloseng
dc.typeTCC

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