PRESSÕES EM SILOS ESBELTOS COM DESCARGA EXCÊNTRICA

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Figura 2.6 – Zonas de fluxo. Fonte: Deutsh e Clyde (1967). Muitos estudos têm sido conduzidos com o objetivo de prever o formato do canal de fluxo. Giunta (1991) afirma que em silos de saída circular com o diâmetro grande o suficiente para evitar problemas de obstrução de fluxo, o formato do canal de fluxo será um cone que se inicia na boca de saída. Na parte superior do silo o diâmetro do canal de fluxo será máximo. Giunta testou sua hipótese em um silo de fundo plano de 45 cm de diâmetro com boca de saída centrada. Vários produtos foram testados e os formatos do canal de fluxo encontrado concordaram razoavelmente com aquele previsto pela teoria de Giunta. Carson e Jenkyn (1993) afirmam que o estudo de Giunta não foi bem sucedido no sentido de identificar uma correlação entre o ângulo do canal e as propriedades de fluxo do produto como ângulo efetivo de atrito interno ou o ângulo de repouso e que claramente, mais trabalhos precisam ser feitos para chegar a uma conclusão definitiva. Carson e Jenkyn (1993) estudaram o formato do canal de fluxo resultante para silos com boca de saída excêntrica e concluíram que a inclinação do canal de fluxo é a mesma, independente da posição da boca de saída, como mostra a Figura 2.7. 17
18 Figura 2.7 – Canal de fluxo em uma tremonha concêntrica e excêntrica em um silo com fluxo de funil. Fonte: Carson e Jenkyn (1993). Basicamente, o fluxo acontece quando as tensões no produto são maiores que sua própria resistência, dando início à deformação plástica no produto. É fundamental, portanto, conhecer a intensidade das pressões que atuam em cada camada do produto armazenado. 2.2 O estado de tensão e o fluxo Quando o produto se encontra em repouso no interior do silo, a ação atuante é devido ao seu peso próprio, de forma que o peso das camadas superpostas dividido pela área do silo fornece a tensão vertical atuante em cada camada (σv). Esta tensão aumenta com a profundidade do silo, conforme ilustrado na Figura 2.8. Também uma tensão horizontal (σh) atua no produto devido ao confinamento lateral ou restrição de deslocamento imposto pela parede do silo. Existe uma relação entre a pressão horizontal na parede do silo e a pressão vertical no produto que é conhecida internacionalmente como coeficiente K ou parâmetro K, adotado pela primeira vez por Janssen (1895). Figura 2.8 – Estado de tensão no silo. Fonte: Cheung e Calil (2005).
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