Flujo de granos a través de aperturas

Juan GrandeJornada Adriana Calvo

5 de diciembre de 2011

Jornadas Adriana Calvo (5/12/2011) 2

Estudiante Ing. Informática Becario estímulo entre mayo ‘09 y octubre

’10 Trabajé en colaboración con• Alejandra Aguirre• Adriana Calvo• Luis Pugnaloni (IFLYSIB, UNLP)• Jean-Christophe Géminard (ENS Lyon)

Presentación

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Nuestro trabajo

Arena• Caudal constante

Agua• Caudal dependiente

de la altura de la columna de fluido

<acá va el video de los dos tubos de ensayo>

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Caudal proporcional a la velocidad y al área Velocidad dependiente de la altura de la

columna de fluido• Principio de Bernoulli• Teorema de Torricelli

Por lo tanto, caudal dependiente de la altura de la columna de fluido

Explicación en fluidos

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Explicación en granulares: el efecto Janssen

“En un cilindro vertical, la presión en el fondo no depende de la altura de la columna de granos”

Este efecto se debe a la fricción generada por los granos al ejercer presión sobre las paredes laterales del cilindro.

ρ·S1·dh·g

S1

μ·k·pV·S2

k·pV·S2dh

pV·S1

S2

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Explicación en granulares: el efecto Janssen

0 10 20 30 40 50 60 70 80 901000

100200300400500600700

h

p

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Caudal proporcional a la velocidad y al área La velocidad depende de la presión La presión en la base es constante• Efecto Janssen

Por lo tanto, el caudal es constante

Explicación en granulares

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Caudal proporcional a la velocidad y al área La velocidad depende de la presión La presión en la base es constante• Efecto Janssen

Por lo tanto, el caudal es constante

Explicación en granulares

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Dispositivo experimental

cámaras CCD

discosmarco

cint

a

apertura

motor

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Medición de caudal I

Filmar una descarga. Contar la cantidad de

discos en el interior del marco a lo largo de la experiencia.

<acá va el video de la descarga>

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Contar cantidad de discos en una ventana desplazable a lo largo de una única imagen luego de la descarga

Medición de caudal II

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Se mide la fuerza que ejercen los granos sobre una pared falsa ubicada en la boca de salida

Medición de fuerza

Pared removible

Sensor de fuerza

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“El caudal es proporcional a la velocidad”• Pressure Independence of Granular Flow

through an Aperture• Phys. Rev. Lett. 104, 238002 (2010)

Resultado I

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Resultado I

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“La presión y el caudal son independientes de la velocidad”• Granular flow through an aperture: Pressure

and flow rate are independent• Phys. Rev. E 83, 061305 (2011)

Resultado II

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Resultado II

Gracias¿Preguntas?