Studio dei criteri di progetto e modellazione numerica di silos in acciaio

La ricerca scientifica oggetto della seguente tesi verte sullo studio di problematiche mosse dalla collaborazione Azienda-Università nell’ambito di sili contenenti materiale granulare, soggetti a sollecitazione sismica. Si è indagato sul comportamento di tali strutture a mezzo di due modelli, uno raffinato e l'altro semplificato, soggetti alle medesime combinazioni. Un aspetto interessante, introdotto nella modellazione, è stato quello di considerare la lamiera corrugata come una piastra ortotropa. Si sono riportate le linee guida per la progettazione e la verifica dei profili in parete sottile. Discussione e validazione dei risultati numerici.

Steel hopper silos filled with granular material: experimental tests on the tensile resistance of corrugated sheets and on the filling and discharging pressures

This thesis addresses various aspects related to silos, from the strength of some structural parts to internal actions due to grain. Two hopper silo models were mainly studied, so the thesis is divided into two parts. The first part focuses only on the silo cylinder and deals with the collapse of a silo due to failure of the vertical walls. We had the opportunity to access data from a real silo and perform tensile tests on corrugated sheets. The theoretical and experimental resistance of the corrugated sheet forming the silo cylinder was studied. The resistance was then compared with the internal actions due to grain prescribed by various standards. The second part, however, focused on the hopper of a silo in which a load test (loading and unloading of the silo) was performed. Through the test data, an attempt was made to reproduce the pressures normal to the hopper through analytical reasoning. The experimental pressures were then compared with the theoretical pressures predicted by the standards. In addition, with mathematical reasoning, an attempt was made to reproduce the horizontal pressure on the vertical walls of the silo from the experimental normal pressure in the hopper. In fact, the test was related only to the hopper part and not to the silo cylinder.

Impianto sperimentale automatizzato per il trasporto pneumatico in fase densa dell'atomizzato di barbottina

Uno dei più importanti problemi irrisolti nel settore ceramico è il trasporto dell’atomizzato che è attualmente trasportato mediante nastri trasportatori che prelevano il materiale dal basso all’uscita dell’atomizzatore per poi coprire lunghe distanze, attraversando l'ambiente di lavoro fino ai silos di stoccaggio. Questo tipo di trasporto seppur basato su una tecnologia affidabile produce polveri sottili, causando inquinamento nell’ambiente di lavoro e generando rischi per la salute dei lavoratori (silicosi). Questa tesi si prefigge di descrivere questo innovativo sistema di trasporto pneumatico per l’industria ceramica e di gettare alcune basi per risolvere il problema del deterioramento del materiale sia dal punto di vista granulometrico sia dal punto di visto igrometrico dovuto a problemi relativi alla linea di trasporto. Questo approccio, basato sul controllo di parametri fluidodinamici e termoigrometrici, è stato possibile grazie allo studio del trasporto pneumatico su un impianto di prova e all’utilizzo di un software di simulazione (TPSimWin) basato su studi precedenti riguardo al trasporto di un flusso bifase gas-solido.