Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/12678
Tipo: | Dissertação |
Título: | Influência da excêntricidade e múltiplas saídas na geometria do canal de fluxo em silos baixos |
Autor(es): | Gomes, Diógenes Ferreira Resende |
Primeiro orientador: | Cheung, Andres Batista |
Resumo: | A busca por maior eficiência no armazenamento e segurança de produtos a granel tem motivado estudos sobre o fenômeno do descarregamento excêntrico em silos. No Brasil, silos baixos são amplamente empregados por apresentarem menor custo de implantação em relação aos silos esbeltos. Contudo, suas características geométricas e a configuração do canal de fluxo influenciam o descarregamento, podendo provocar estagnação do produto nas paredes e aumento das pressões laterais, com risco de colapso estrutural. O objetivo desta pesquisa foi analisar o comportamento geométrico do produto durante o descarregamento em um modelo de silo baixo, considerando três configurações de saída, e relacionar os resultados à ODS 9 (infraestruturas resilientes e industrialização sustentável), baseado em um protótipo que colapsou. O estudo confirma que a configuração das saídas determina se o silo seguirá um descarregamento próximo ao esperado ou se apresentará pressões excêntricas que comprometem a segurança estrutural. Portanto, seguindo como base os resultados do modelo 1:50, a Condição 2 (saídas unilaterais) mostrou-se a mais crítica, seguida pela Condição 3 (saídas inferiores), sendo a Condição 1 a mais favorável, pois apresenta maior simetria no descarregamento. Foi identificado que nos quadrantes “E e G” do perímetro da circunferência do silo foram os pontos recorrentes de maior solicitação de esforços. Como contribuição prática, este estudo propõe ao projetista a aplicação da teoria de Coulomb associada aos padrões de produto estagnado observados, de modo a estimar os empuxos ativos 𝐸𝑎 e as pressões 𝑝ℎ em taludes inclinados variando ao longo do perímetro do silo. A análise do canal de fluxo e da configuração do material estagnado nas paredes permite representar de forma mais realista a distribuição assimétrica dos empuxos, fornecendo parâmetros de projeto mais seguros para o dimensionamento estrutural. |
Abstract: | The search of greater efficiency in the storage and safety of bulk products has motivated studies on the phenomenon of eccentric discharge in silos. In Brazil, squat silos are widely employed because they have a lower implementation cost compared to slender and tall silos. However, their geometric characteristics and the configuration of the flow channel influence discharge, potentially causing material stagnation on the walls and an increase in lateral pressures, with a risk of structural collapse. The objective of this research was to analyze the geometric behavior of the material during discharge in a squat silo model, considering three outlet configurations, and to relate the results to SDG 9 (resilient infrastructure and sustainable industrialization) based on a prototype that collapsed. The study confirms that the outlet configuration determines whether the silo will follow an expected discharge pattern or will develop eccentric pressures that compromise structural safety. Thus, based on the results of the 1:50 model, Condition 2 (unilateral outlets) proved to be the most critical, followed by Condition 3 (bottom outlets), while Condition 1 (all outlets) was the most favorable because it exhibited more symmetric discharge. It was identified that quadrants “E and G” of the silo circumference were the recurring locations of greatest stress. As a practical contribution, this study proposes that designers apply Coulomb’s theory combined with the observed patterns of stagnant material to estimate active thrusts Ea and horizontal pressures ph on inclined wedges varying around the silo perimeter. Analysis of the flow channel and the configuration of stagnant material on the walls allows a more realistic representation of the asymmetric distribution of thrusts, providing safer design parameters for structural sizing. |
Palavras-chave: | Geometria de Funil de Saída Ângulo do Canal de Fluxo Descarga Assimétrica Modelo em Escala Reduzida Empuxo Ativo |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/12678 |
Data do documento: | 2025 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Eficiência Energética e Sustentabilidade |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|
INFLUÊNCIA DA EXCÊNTRICIDADE E MÚLTIPLAS SAÍDAS NA GEOMETRIA DO CANAL DE FLUXO - DISSERTAÇÃO DE DIÓGENES FERREIRA RESENDE GOMES.pdf | 8,39 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.