Simulation of silo filling and discharge using ANSYS and comparison with experimental data

Gallego, E.; Ruíz, Ángel; Rodrí­guez, Pilar Rodriguez

doi:10.1016/j.compag.2015.09.014

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“…Silos são células individualizadas, construídas em chapas metálicas, alvenaria ou concreto, possuindo ou não sistema de aeração e, propiciando condições para preservação da qualidade do produto e, os primeiros silos altos (esbeltez elevada) foram construídos no final do século XIX para armazenamento de grãos (Gallego et al, 2015). Os silos são estruturas de armazenamento amplamente utilizadas pelo setor agrícola e industrial, como mineração, química e alimentícia, para materiais granulares e pulverulentos (Yu et al, 2017;Zhang et al, 2018), sendo equipados com dispositivos de carregamento e capazes de serem esvaziadas, preferencialmente, pela ação da gravidade ou com auxílio de dispositivos mecânicos ou pneumáticos.…”

Section: Silos: Caraterização E Importânciaunclassified

Emprego de inserts em silos metálicos: revisão sobre o padrão de fluxo dos produtos e distribuição das cargas na estrutura

Dornelas

Ayres

Nascimento

2021

RSD

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Os silos verticais são estruturas utilizadas pelas indústrias, setor agrícola e mineral para armazenar e conservar a granel, produtos sólidos granulares ou pulverulentos. Contudo, silos são estruturas que podem apresentar grande número de falhas estruturais e de fluxo, especialmente pela diversidade de variáveis que afetam o comportamento estrutural e a ausência de normas nacionais específicas para o cálculo de ações em silos. Na busca por novas alternativas que favoreçam a produção e reduzam custos sem afetar a qualidade do produto final, destaca-se o uso de inserts por reduzir problemas como descarregamento desuniforme, segregações, obstruções parciais ou totais no fluxo, reduzindo desta maneira possíveis prejuízos produtivos a indústria e problemas na integridade física do silo. Entretanto, a simples adoção de inserts em silos verticais sem um conhecimento prévio de algumas características como forma e dimensões mais apropriadas para cada situação pode não obter o resultado desejado além do fato de gerar problemas no fluxo dos produtos. Diante desta insegurança, a presente revisão teve como objetivo realizar uma abordagem sobre o comportamento de fluxo dos produtos armazenados e das pressões que ocorrem com a presença de inserções no interior da estrutura, apresentando resultados do emprego desses dispositivos em silos verticais, possibilitando a elaboração de projetos seguros, robustos e confiáveis.

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Section: Silos: Caraterização E Importânciaunclassified

Emprego de inserts em silos metálicos: revisão sobre o padrão de fluxo dos produtos e distribuição das cargas na estrutura

Dornelas

Ayres

Nascimento

2021

RSD

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“…The second type of research material included granular plant materials: rice and sorghum seeds. These granular media has also been considered in many research projects, since numerous studies of silo design and discharge are related to agricultural applications [8,[35][36][37][38][39]. Short grain white rice and sorghum has been selected because of a size range corresponding to size of glass bead.…”

Section: Research Materialsmentioning

confidence: 99%

Selection of material for X-ray tomography analysis and DEM simulations: comparison between granular materials of biological and non-biological origins

et al. 2018

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Physical properties and X-ray tomography images of five different granular materials: glass bead, glass grit, short grain white rice, sorghum and clay granules (Seramis) are investigated to select the most promising materials for numerical simulations and time-lapse X-ray tomography imaging. The examined materials represent granular materials of non-biological origin (glass bead, glass grit and Seramis) and granular plant materials (rice and sorghum). The choice of materials was dictated by their mechanical and packing properties, on one hand, and 3D imaging qualities of granular materials and quantitative particle shape analysis, on the other hand. It was found that materials of biological origin, i.e. rice and sorghum, showed promising characteristics and may be considered as the most appropriate materials for comparison between time-lapse X-ray tomography experiments and numerical simulation.

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“…The FEM subdivides the problem domain into smaller parts, denominated finite elements. Therefore, in recent years, studies using the FEM in silos have significantly increased (JOFRIET, 1992;HOLST et al, 1999;GALLEGO et al, 2010;AGUADO, 2015;PARDIKAR et al, 2020;WASSGREN, 2020;ZHAO, 2004), mainly for the quality of the answers and for the relative time and cost-saving in comparison to the experimental models in real scale.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of specific weight and wall friction coefficient on normal pressures in silos using the Finite Element Method

Gandia

Gomes

Paula

et al. 2021

Reveng

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The objective of this work was to develop models using the Finite Element Method (FEM) to assess the maximum normal pressures in the static condition in silos using different wall friction coefficient and specific weight of the stored product compared to the pressures obtained by the Eurocode 1, part 4. The geometries of the silos models were developed based on the dimensions of the experimental station at the Universidad de Leon (Spain). The material properties were obtained by Jenike shear cell tests and were used to generate the models by the MEF. 3D models were generated varying the friction coefficient (0.2, 0.4, and 0.6) and the specific weight (6; 7.5 and 9 kN / m3). It was verified that the models by FEM follow the theory of pressures in silos: normal pressures increase due to the increase in specific weight and decrease due to the increase in the friction coefficient. Moreover, the maximum normal pressure occurs at the hopper silo transition. The experimental pressures (FEM models) compared with Eurocode 1, part 4 allowed to validate the models developed, presenting trends of similar values to those found by the MEF. The experimental models demonstrated that the influence of the wall friction coefficient and specific weight significantly interferes with the pressures in slender silos.

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Simulation of silo filling and discharge using ANSYS and comparison with experimental data

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Emprego de inserts em silos metálicos: revisão sobre o padrão de fluxo dos produtos e distribuição das cargas na estrutura

Emprego de inserts em silos metálicos: revisão sobre o padrão de fluxo dos produtos e distribuição das cargas na estrutura

Selection of material for X-ray tomography analysis and DEM simulations: comparison between granular materials of biological and non-biological origins

Influence of specific weight and wall friction coefficient on normal pressures in silos using the Finite Element Method

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