مطالعه عددی المان گسسته در شناسایی اثر متغیرهای محرک ارتعاشی بر نرخ تخلیه سیلوی حاوی مواد دانه ای

رژیم جریان خروجی سیلوها تحت تاثیر متغیر های مختلفی از جمله ویژگی های هندسی آن، جنس و اندازه ذرات و تجهیزات تسهیل کننده جریان قرار دارد. در این تحقیق از روش المان گسسته جهت شبیه سازی و مطالعه اثر ارتعاشات ناشی از نصب ویبراتور بر جریان خروجی سیلوی حاوی مواد دانه ای استفاده شده است. جهت اطمینان به دقت محاسبات، آنالیز حساسیت به فاکتورهای حل عددی صورت پذیرفت. همچنین جهت اعتبار سنجی مقایسه هایی با نتایج تجربی و عددی موجود در مراجع انجام شده است. مشاهده شرایط واقعی نشان می دهد که وقتی دهانه سیلو به اندازه کافی بزرگ نیست سیلو دچار انسداد می شود. در این تحقیق با انجام تعدادی شبیه سازی آستانه اندازه دهانه که منجر به انسداد می شود تعیین گردید و به عنوان اندازه بحرانی نام گذاری شد. اندازه های بزرگتر و کوچکتر از آن به ترتیب غیربحرانی و فوق بحرانی معرفی شدند و مطالعات بر روی این سه حالت صورت پذیرفت. مطالعات عددی تحریک ارتعاشی دیواره سیلو به ازای فرکانس ها و دامنه های مختلف انجام شده است. بعلاوه، جهت پی بردن به تاثیر محل نصب ویبراتور، شبیه سازی های لازم انجام شد و بر اساس نتایج عددی، وقتی محل آن در محدوده 20% از ارتفاع پایین قیف تخلیه بوده بیشترین تاثیر را داشته است. به عنوان نمونه ای دیگر از نتایج، مشخص شد که با افزایش فرکانس ارتعاش میزان اثرگذاری ویبراتور تقویت می شود هر چند با افزایش دامنه ارتعاش تفاوت تاثیر فرکانس های مختلف کاهش می یاید. در رابطه با اثرگذاری هر کدام از متغیرهای مسیله علاوه بر توضیح نظری، به تفسیر و چرایی فیزیکی آنها نیز پرداخته شده است.