Aplicabilidad de la energía cinética en el inicio de la inestabilidad de materiales granulares en un tambor rotador mediante la técnica PIV (Particle Image Velocimetry)

Resumen

Se presenta un estudio del comportamiento de materiales granulares sometidos a procesos de inestabilidad en un tambor rotador. Mediante un procedimiento novedoso se evalúa la aplicabilidad de la energía cinética como parámetro de medición de procesos de inestabilidad y su relación con las granulometrías de los materiales y las velocidades de rotación del tambor. Determinadas granulometrías se ensayan en diferentes montajes, para la captura de imágenes consecutivas del proceso de flujo de los materiales presentes en el tambor rotador. El procesamiento de las imágenes es realizado mediante la técnica de Particle Image Velocimetry (PIV) para así poder determinar los vectores de desplazamiento y el campo de velocidad de las partículas, utilizando el toolbox de Matlab llamado Pivlab. Posteriormente se calcula la energía cinética y se determina su aplicabilidad mediante el análisis de la variación de este parámetro en los procesos de inestabilidad y su relación con las granulometrías de los materiales y las velocidades de rotación del tambor. En los ensayos realizados se determinaron dos tipos de flujo de partículas: régimen de caída y régimen rodante. Además, se encontró la dependencia del tipo de material en el valor umbral de energía cinética al inicio del proceso de inestabilidad y la independencia de este parámetro del ángulo de inclinación del material dentro del tambor rotador. Los resultados de este proyecto permiten un análisis de los procesos de inestabilidad en materiales granulares mediante metodologías no convencionales.