Descarga controlada de roca con tornillo posterior a tolva (DEM)

Evolución transitoria: perfil de caudal y patrón de mezcla a lo largo del tornillo.
Geometría de tolva y tornillo con discretización DEM
Geometría general (tolva + tornillo) y nubes de partículas DEM.
Segregación y ocupación por secciones del canal del tornillo
Segregación y ocupación por secciones del canal del tornillo.
Flujo saliente de partículas
Flujo saliente de partículas.

Información del proyecto

  • Objetivo: Diseñar y validar una descarga controlada de roca desde una tolva utilizando un tornillo transportador, cuantificando mezcla/segregación y caudal.
  • Tipo: DEM 3D.
  • Material: Partículas polidispersas (curva granulométrica configurable).
  • Accionamiento: RPM programable del tornillo; compuerta de tolva fija o modulada.
  • Software: DEM de código abierto + posprocesamiento Pytho.
  • Resultados clave: estabilidad de caudal, reducción de atascos, control de segregación y potencia requerida.

Resumen técnico

Se representó la tolva y el tornillo con una malla CAD watertight y paredes con fricción. Las partículas se generaron según la curva granulométrica objetivo y se calibraron mediante pruebas virtuales de ángulo de reposo y caudal en orificio. Se ensayaron barridos de RPM, paso y diámetro del tornillo, clearance a la camisa y nivel de llenado en tolva. Para mezcla, se usaron tracers virtuales y métricas de residence time distribution (RTD) y índice de segregación.

Entregables

  • Curvas caudal másico vs. RPM y mapas de ocupación a lo largo del tornillo.
  • Métricas de mezcla/segregación (RTD, uniformidad por secciones, trazadores).
  • Estimación de potencia del tornillo (par-resistencia) y sensibilidad a granulometría.
  • Recomendaciones de geometría (paso, núcleo, camisa, ángulo de tolva) y estrategia de operación.
  • Videos y animaciones del flujo de descarga y patrón de mezcla.