dc.creator.ID |
DORNELAS, K. C. |
pt_BR |
dc.creator.ID |
Karoline C. DORNELAS. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7043408996525257 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
NASCIMENTO, José Wallace Barbosa do. |
|
dc.contributor.advisor1ID |
NASCIMENTO, J. W. B. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1ID |
NASCIMENTO, JOSÉ W. B. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9274991135144621 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
LOPES NETO, José Pinheiro. |
|
dc.contributor.referee1ID |
LOPES NETO, J. P. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1ID |
LOPES NETO, JOSÉ P. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1800101850675185 |
pt_BR |
dc.contributor.referee2 |
GOMES, Josivanda Palmeira. |
|
dc.contributor.referee2ID |
GOMES, J. P. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2132187008397683 |
pt_BR |
dc.contributor.referee3 |
CALIL JUNIOR, Carlito. |
|
dc.contributor.referee3ID |
CALIL JUNIOR, C. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9623336278199725 |
pt_BR |
dc.contributor.referee4 |
GOMES, Francisco Carlos. |
|
dc.contributor.referee4ID |
GOMES, F. C. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9656483363249006 |
pt_BR |
dc.contributor.referee5 |
CHEUNG, Andrés Batista. |
|
dc.contributor.referee5ID |
CHEUNG, A. B. |
pt_BR |
dc.contributor.referee5Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1543643691353412 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Na conjuntura econômica mundial, o crescimento vertiginoso da produção e exportação dos setores
de agroindústria e de alimentos do Brasil, consolida o país como papel fundamental no setor,
principalmente das commodities soja e milho, entretanto, o déficit de armazenagem configura um dos
desafios da cadeia produtiva. Nesse contexto, os silos verticais metálicos apresentam-se como
soluções alternativas tanto para indústrias quanto para produtores agropecuários. Contudo, silos são
estruturas que podem apresentar elevadas falhas estruturais, especialmente pela diversidade de
variáveis que afetam o comportamento das tensões e deformações nas paredes e fundo. Objetivou-se
com o trabalho avaliar as pressões exercidas por produto granular (milho) nas paredes lisas de silo
vertical, para diferentes relações de altura e diâmetro (H/D igual a 1, 2 e 3, respectivamente) e fundo
plano concêntrico. As pressões estáticas e dinâmicas foram avaliadas em um silo piloto, cujo projeto
baseia-se no princípio de modelos de Pieper e Schütz utilizado como padrão pela norma alemã DIN
1055-6 (2000), com capacidade total de armazenagem de 2,35 m3. Com base nos resultados
experimentais, determinou-se experimentalmente o coeficiente de sobrepressão para as configurações
estudadas. Para obtenção das propriedades físicas e de fluxo do produto foram realizados ensaios
empregando-se equipamento de cisalhamento translacional conjugado com célula de cisalhamento
denominada Jenike Shear Cell (TSG 70-140), de acordo com a metodologia recomendada pela British
Materials Handling Posteriormente Board - BMHB. A partir destes resultados experimentais de
pressões, pode-se confrontar os valores com as principais normas estrangeiras vigentes (ANSI/ASAE
EP433.1:2019 e EN 1991-4:2006) e modelos teóricos (Rankine-Calil (2005) para silos baixos e Jenike
et al. (1973) para silos esbeltos, fazendo-se um comparativo entre os principais métodos de previsão
de pressões. Posteriormente, realizou-se simulação numérica, utilizando modelos de elementos finitos
(MEF) para avaliar as pressões normais à parede. Os resultados obtidos numericamente foram
comparados com as pressões normais nas paredes do silo obtidas experimentalmente. Estas
informações se fazem importantes, por ser necessária ao projeto e desenvolvimento de silos, visando
à integridade da estrutura e equipamentos durante o processamento de produtos, para diversas
combinações entre relações H/D e formas de descarregamento. Os dados obtidos experimentalmente
apresentam substancial contribuição. Conclui-se que a formulação de Rankine-Calil é a mais indicada
parra silos metálicos de fundo plano baixos e a formulação de Jenike é a mais adequada para silos
metálicos esbeltos de fundo plano (H/D=3). Em relação à análise comparativa das normas
estrangeiras e dados experimentais, constatou-se que para a fase dinâmica, as pressões horizontais da
parede podem exceder as obtidas pelo método de cálculo proposto pela ANSI/ASAE S433.1 para a
relação H/D = 2, para silos cuja relação H/D=3, dentre as normas analisadas, a EN 1991-4:2006
ajustou-se melhor aos dados experimentais. Os coeficientes de sobrepressão obtidos decresceram ao
longo da altura do silo. Os coeficientes de sobrepressão médios foram 1.11, 1.38 e 1.21, para H/D
igual a 1, 2 e 3, respectivamente. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Construções Rurais e Ambiência |
pt_BR |
dc.title |
Análises numérica e experimental das pressões em silos verticais de fundo plano com diferentes relações altura/diamêtro (H/D). |
pt_BR |
dc.date.issued |
2022-12-09 |
|
dc.description.abstract |
In the global economic situation, the vertiginous growth of production and exports of the agroindustry
and food sectors in Brazil, consolidates the country as a fundamental role in the sector, mainly of soy
and corn commodities, however, the storage deficit configures one of the challenges of the chain
productive. In this context, metallic vertical silos are presented as alternative solutions for both
industries and agricultural producers. However, silos are structures that can present high structural
failures, especially due to the diversity of variables that affect the behavior of stresses and
deformations in the walls and bottom. The objective of this work was to evaluate the pressures exerted
by a granular product (corn) on the smooth walls of a vertical silo, for different height and diameter
ratios (H/D equal to 1, 2 and 3, respectively) and concentric flat bottom. Static and dynamic pressures
were evaluated in a pilot silo, whose design is based on the principle of Pieper and Schütz models
used as standard by the German standard DIN 1055-6 (2000), with a total storage capacity of 2.35
m3. Based on the experimental results, the overpressure coefficient was experimentally determined
for the studied configurations. To obtain the physical and flow properties of the product, tests were
carried out using translational shear equipment combined with a shear cell called Jenike Shear Cell
(TSG 70-140), according to the methodology recommended by the British Materials Handling
Posterior Board - BMHB . From these experimental pressure results, the values can be compared with
the main current foreign standards (ANSI/ASAE EP433.1:2019 and EN 1991-4:2006) and theoretical
models (Rankine-Calil (2005) for low silos and Jenike et al.(1973) for slender silos, making a
comparison between the main pressure prediction methods.Later, a numerical simulation was carried
out, using finite element models (FEM) to evaluate the pressures normal to the wall. The numerically
obtained results were compared with the normal pressures on the silo walls obtained experimentally.
This information is important, as it is necessary for the design and development of silos, aiming at
the integrity of the structure and equipment during the processing of products, for different
combinations between H/D ratios and unloading forms. The data obtained experimentally present a
substantial contribution. It is concluded that the Rankine-Calil formulation is the most indicated for
low flat bottom metal silos and the Jenike formulation is the most suitable for flat bottom slender
metal silos (H/D=3). Regarding the comparative analysis of foreign standards and experimental data,
it was found that for the dynamic phase, the horizontal wall pressures can exceed those obtained by
the calculation method proposed by ANSI/ASAE S433.1 for the ratio H/D = 2, for silos whose H/D=3
ratio, among the norms analyzed, the EN 1991-4:2006 adjusted better to the experimental data. The
overpressure coefficients obtained decreased along the height of the silo. The |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28842 |
|
dc.date.accessioned |
2023-02-15T14:16:59Z |
|
dc.date.available |
2023-02-15 |
|
dc.date.available |
2023-02-15T14:16:59Z |
|
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.subject |
Silos |
pt_BR |
dc.subject |
Instrumentação |
pt_BR |
dc.subject |
Carregamento |
pt_BR |
dc.subject |
Descarregamento |
pt_BR |
dc.subject |
Produto de fluxo livre |
pt_BR |
dc.subject |
Silo baixo |
pt_BR |
dc.subject |
Silo esbelto |
pt_BR |
dc.subject |
Método dos Elementos Finitos |
pt_BR |
dc.subject |
Instrumentation |
pt_BR |
dc.subject |
Loading |
pt_BR |
dc.subject |
Unloading |
pt_BR |
dc.subject |
Free flow product |
pt_BR |
dc.subject |
Low silo |
pt_BR |
dc.subject |
Finite Element Method |
pt_BR |
dc.subject |
Instrumentación |
pt_BR |
dc.subject |
Cargando |
pt_BR |
dc.subject |
Producto de flujo libre |
pt_BR |
dc.subject |
Silo bajo |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
DORNELAS, Karoline Carvalho. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Numerical and experimental analyzes of pressures in flat-bottom vertical silos with different height/diameter (H/D) ratios. |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Análisis numérico y experimental de presiones en silos verticales de fondo plano con diferentes relaciones altura/diámetro (H/D). |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
DORNELAS, Karoline Carvalho. Análises numérica e experimental das pressões em silos verticais de fundo plano com diferentes relações altura/diamêtro (H/D). 2022. 192 fl. (Tese de Doutorado), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28842 |
pt_BR |
dc.description.resumen |
En la coyuntura económica mundial, el vertiginoso crecimiento de la producción y las exportaciones de los sectores
de agroindustria y alimentos en Brasil, consolida al país como un papel fundamental en el sector,
principalmente de commodities de soya y maíz, sin embargo, el déficit de almacenamiento configura uno de los
Desafíos en la cadena productiva. En este contexto, los silos verticales metálicos se presentan como
alternativas de solución tanto para las industrias como para los productores agrícolas. Sin embargo, los silos son
estructuras que pueden presentar fallas estructurales altas, especialmente debido a la diversidad de
variables que inciden en el comportamiento de los esfuerzos y deformaciones en las paredes y fondo. estaba dirigido
con el trabajo de evaluar las presiones que ejerce el producto granular (maíz) sobre las paredes lisas del silo
vertical, para diferentes relaciones de altura y diámetro (H/D igual a 1, 2 y 3, respectivamente) y fondo
plano concéntrico. Se evaluaron presiones estáticas y dinámicas en un silo piloto, cuyo diseño
se basa en el principio de los modelos de Pieper y Schütz utilizados como estándar por la norma alemana DIN
1055-6 (2000), con una capacidad total de almacenamiento de 2,35 m3. Basado en los resultados
experimentos, el coeficiente de sobrepresión se determinó experimentalmente para las configuraciones
estudió. Para obtener las propiedades físicas y de fluidez del producto se realizaron pruebas
usando un equipo de corte traslacional combinado con una celda de corte
denominada Jenike Shear Cell (TSG 70-140), según la metodología recomendada por los británicos
Junta de Manejo de Materiales Posteriormente - BMHB. A partir de estos resultados experimentales de
presiones, los valores se pueden comparar con las principales normas extranjeras vigentes (ANSI/ASAE
EP433.1:2019 y EN 1991-4:2006) y modelos teóricos (Rankine-Calil (2005) para silos bajos y Jenike
et al. (1973) para silos esbeltos, haciendo una comparación entre los principales métodos de pronóstico
de presiones Posteriormente se realizó una simulación numérica, utilizando modelos de elementos finitos
(MEF) para evaluar las presiones normales de la pared. Los resultados obtenidos numéricamente fueron
en comparación con las presiones normales en las paredes del silo obtenidas experimentalmente. Estos
la información cobra importancia, ya que es necesaria para el diseño y desarrollo de silos, con el objetivo
a la integridad de la estructura y equipo durante el procesamiento de productos, por varios
combinaciones entre ratios H/D y formas de descarga. Los datos obtenidos experimentalmente
hacer una contribución sustancial. Se concluye que la formulación de Rankine-Calil es la más adecuada
para silos metálicos bajos de fondo plano y la fórmula de Jenike es la más adecuada para silos
metales esbeltos con fondo plano (H/D=3). En cuanto al análisis comparativo de normas
fuentes extranjeras y datos experimentales, se encontró que para la fase dinámica, las presiones horizontales de la
pared puede exceder los obtenidos por el método de cálculo propuesto por ANSI/ASAE S433.1 para el
Relación H/D = 2, para silos cuya relación H/D=3, entre las normas analizadas, EN 1991-4:2006
se ajustó mejor a los datos experimentales. Los coeficientes de sobrepresión obtenidos disminuyeron con el tiempo.
a lo largo de la altura del silo. Los coeficientes de sobrepresión medios fueron 1,11, 1,38 y 1,21 para H/D
igual a 1, 2 y 3, respectivamente. |
pt_BR |