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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>
Jornadas Adriana Calvo (5/12/2011) 4
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?