A DEM study of silo discharge of a cohesive solid

Bulk handling of powders and granular solids is common in many industries and often gives rise to handling difficulties especially when the material exhibits complex cohesive behaviour. For example, high storage stresses in a silo can lead to high cohesive strength of the stored solid, which may in turn cause blockages such as ratholing or arching near the outlet during discharge. This paper presents a Discrete Element Method study of discharge of a granular solid with varying levels of cohesion from a flat-bottomed silo. The DEM simulations were conducted using the commercial EDEM code with a recently developed DEM contact model for cohesive solids implemented through an API. The contact model is based on an elasto-plastic contact with adhesion and uses hysteretic non-linear loading and unloading paths to model the elastic-plastic contact deformation. The adhesion parameter is a function of the maximum contact overlap. The model has been shown to be able to predict the stress history dependent behaviour depicted by a flow function of the material. The effects of cohesion on the discharge rate and flow pattern in the silo are investigated. The predicted discharge rates are compared for the varying levels of cohesion and the effect of adhesion is evaluated. The ability of the contact model to qualitatively predict the phenomena that are present in the discharge of a silo has been shown with the salient feature of mixed flow from a flat bottomed hopper identified in the simulation.

An analytical solution for solid stresses in a silo with an inner tube

This paper presents an analytical solution for the solid stresses in a silo with an internal tube. The research was conducted to support the design of a group of full scale silos with large inner concrete tubes. The silos were blasted and formed out of solid rock underground for storing iron ore pellets. Each of these silos is 40m in diameter and has a 10m diameter concrete tube with five levels of openings constructed at the centre of each rock silo. A large scale model was constructed to investigate the stress regime for the stored pellets and to evaluate the solids flow pattern and the loading on the concrete tube. This paper focuses on the development of an analytical solution for stresses in the iron ore pellets in the silo and the effect of the central tube on the stress regimes. The solution is verified using finite element analysis before being applied to analyse stresses in the solid in the full scale silo and the effect of the size of the tube.

Estudo zooarqueológico de restos faunísticos de época islâmica (séculos XII/XIII) de um silo do castelo de Aljezur

Nesta dissertação, é feito o estudo de um conjunto osteológico faunístico de um silo de armazenagem do castelo de Aljezur, datados dos séculos XII/XIII, de acordo com os princípios metodológicos da disciplina da Zooarqueologia. O conjunto foi recolhido em campanhas arqueológicas que tiveram lugar em 1993, tendo-se mantido inédita. Neste estudo em particular, conclui-se que o castelo de Aljezur, sob a ocupação islâmica nos séculos XII/XIII terá sido ocupado por uma comunidade cuja estratégia de subsistência assentava na atividade cinegética de espécies como o coelho-comum, o javali, o veado-vermelho e o lince-ibérico, e à pecuária de ovino-caprinos, equídeos e galo doméstico, com auxílio do cão doméstico na caça e na guarda de rebanhos. No caso dos animais de maior porte, as espécies caçadas e de criação, com a exceção do lince, eram esquartejadas e a sua carne consumida, de acordo com técnicas gastronómicas específicas. Neste caso, os restos foram rejeitados como entulho de colmatação no que fora provavelmente um silo de armazenagem de cereais escavado no solo. O gato doméstico provavelmente integra também este conjunto, justificando-se a sua presença como animal de estimação. Já a presença de lince se justifica pelo interesse da pele. É de salientar ainda que os equídeos, o cágado-mediterrânico e o sapo integravam também os costumes alimentares desta comunidade. Por fim, menciona-se ainda a presença de murídeos, justificando-se a sua presença como animais comensais, típicos dos contextos urbanos.

Chemical and microbiological changes and aerobic stability of marandu grass silages after silo opening

Esta pesquisa foi realizada com os objetivos de caracterizar a microbiologia e avaliar a estabilidade aeróbia de silagens de capim-marandu contendo polpa cítrica peletizada (PCP). A forragem colhida foi submetida aos seguintes tratamentos: silagem de capim-marandu; silagem de capim-marandu + 5% PCP e silagem do capim-marandu + 10% de PCP com base na matéria natural. As alterações químicas e microbiológicas foram feitas aos 0, 2, 4 e 6 dias após a abertura dos silos (tambores de metal com 80 cm de altura e 50 cm de diâmetro). Na avaliação da estabilidade aeróbia por meio da alteração da temperatura, 3 kg de silagem foram colocados em caixas de isopor, que foram armazenadas em câmara climática. Nos dois ensaios realizados, utilizou-se delineamento inteiramente ao acaso com cinco repetições, em esquema de parcelas subdivididas, de modo que os níveis de PCP na silagem corresponderam às parcelas e o tempo, às subparcelas. As silagens sem polpa apresentaram desenvolvimento de bacilos e enterobactérias e aumento do pH no decorrer do desabastecimento dos silos. A presença de leveduras foi detectada nas silagens contendo o aditivo e aumentou do primeiro ao sexto dia de aeração. A digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) reduziu com o aumento dos tempos de aeração. A temperatura nas silagens com 10% de PCP aumentou durante a aerobiose. Com a abertura dos silos, as silagens apresentaram-se instáveis, seja pelo desenvolvimento de bactérias seja pelo desenvolvimento de leveduras, o que reduziu seu valor nutritivo.

Viabilidade econômica de aquisição de um silo-secador para pequenas áreas de produção

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de simulação econômica, a viabilidade de aquisição de um silo-secador, para pequenas propriedades rurais, tendo como referências as opções de terceirizar o processo de secagem/armazenagem ou a comercialização do milho úmido. em virtude da alta diversificação encontrada nas pequenas propriedades rurais, a simulação foi realizada considerando-se diferentes tamanhos de áreas exploradas com milho (10; 20; 30 e 40 ha), níveis de produtividade (3.900; 4.500 e 5.100 kg ha-1) e preços por saca de milho (R$ 13,03; R$ 19,69 e R$ 34,29), no Estado de São Paulo. Comparando as rentabilidades obtidas, notou-se a superioridade da receita líquida na aquisição do silo secador nas áreas de produção de 20 ha com produtividade de 4.500 e 5.100 kg ha-1, 30 ha e 40 ha nos vários níveis de produtividade (3.900; 4.500 e 5.100 kg ha-1) sempre que o preço de mercado da saca de milho cobriu os custos anuais do sistema. A terceirização da secagem/armazenagem apresentou-se como a melhor alternativa nas áreas de 10 ha (todas as produtividades) e 20 ha (produtividade de 3.900 kg ha-1). A comercialização do produto úmido nunca se constituiu na opção mais rentável.

Demanda energética nas operações mecanizadas na silagem de milho no sistema de silo bag

Foi avaliado o consumo energético das operações mecanizadas envolvidas na produção de silagem de planta inteira e silagem de grão úmido de milho, tendo como referência o processamento seco desse cereal. O ensaio foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas, e nas instalações da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia - UNESP, localizada no município de Botucatu - SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas no tempo (três épocas de colheita: silagem de planta inteira, silagem de grão úmido e colheita de grãos secos), com 10 repetições. As análises estatísticas foram realizadas por meio do programa ESTAT, pelo teste de média de Tukey, a 5% de probabilidade. A silagem de planta inteira teve o maior consumo de combustível por área. A secagem dos grãos de 15,5% para 13% foi responsável por 87% do gasto de energia por área. A silagem de grão úmido demandou o menor uso de energia por área nas operações mecanizadas.

SECAGEM DE SEMENTES DE SOJA em SILO COM DISTRIBUIÇÃO RADIAL do FLUXO DE AR: I. MONITORAMENTO FÍSICO

O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a evolução física do processo de remoção de água das sementes em secador estacionário, com cilindro central perfurado e distribuição radical de ar. A pesquisa foi conduzida com sementes de soja, variando o fluxo (26,9, 28,4 e 33,2 m³/minuto/t) e a temperatura do ar insuflado (42, 46 e 50ºC), considerando a posição das sementes (17, 34 e 51 cm em relação ao cilindro de insuflação) e o tempo de secagem (zero a doze horas, com intervalos de duas horas). Foram caracterizados o ar ambiente, o ar insuflado, as temperaturas e os teores de água da massa, as velocidades e curvas de secagem. As avaliações realizadas destacaram vantagens físicas operacionais da combinação de 28,4 m³/minuto/t com 46ºC e o contrário, com a combinação de 26,9 m³/minuto/t com 42ºC.