احسان جعفری ندوشن

سیلوها در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و مهندسی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین تخلیه مواد دانه ای و غلات از سیلوها به عنوان یکی از مهم ترین مسائل مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به هزینه بالای مطالعات آزمایشگاهی بر روی مواد و شرایط مختلف، روش های محاسباتی به عنوان یک رویکرد جایگزین با هزینه بسیار کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. به دلیل توانایی روش‌های لاگرانژی برای مدل‌سازی تغییر شکل‌ها و ناپیوستگی‌های بزرگ، در این مطالعه یک مدل لاگرانژی بدون شبکه بر اساس یک فرمول MPS با تراکم ضعیف برای شبیه‌سازی تخلیه سیلو از مواد دانه‌ای توسعه و ارزیابی شده است. در این مطالعه ماده دانه‌ای به‌عنوان یک سیال ویسکو-پلاستیک غیرنیوتنی در نظر گرفته می‌شود و یک مدل رئولوژیکی هرشل-بالکی (H-B) تنظیم‌شده نمایی برای مدل‌سازی رفتار دانه‌های استفاده شده است. قابلیت روش عددی توسعه‌یافته برای تخلیه مواد دانه ای از سیلوها ارزیابی شده است و با نتایج آزمایشگاهی و روش DEM مقایسه شده است. مقایسه نتایج پروفیل سطح و پروفیل سرعت روش عددی توسعه‌یافته برای تخلیه دانه ها از سیلو با اندازه‌گیری‌های تجربی موجود و روش DEM، قابلیت‌های مدل پیشنهادی را برای پیش‌بینی دقیق پروفیل‌های سطح و سرعت در این مسئله نمونه را نشان می‌دهد.