مدل سازی جریان دانه ای در سیلو به روش نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراک ضعیف (WCMPS) با مدل رئولوژیکی هرشل بالکی نمایی

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 مسایل 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 روش های لاگرانژی برای مدل سازی تغییر شکل ها و ناپیوستگی های بزرگ، در این مطالعه یک مدل لاگرانژی بدون شبکه بر اساس یک فرمول MPS با تراکم ضعیف برای شبیه سازی تخلیه سیلو از مواد دانه ای توسعه و ارزیابی شده است. در این مطالعه ماده دانه ای به عنوان یک سیال ویسکو-پلاستیک غیرنیوتنی در نظر گرفته می شود و یک مدل ریولوژیکی هرشل-بالکی (H-B) تنظیم شده نمایی برای مدل سازی رفتار دانه های استفاده شده است. قابلیت روش عددی توسعه یافته 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 توسعه یافته برای تخلیه دانه ها از سیلو با اندازه گیری های تجربی موجود و روش DEM، قابلیت های مدل پیشنهادی را برای پیش بینی دقیق پروفیل های سطح و سرعت در این مسیله نمونه را نشان می دهد.