El reciente Licenciado en Física egresado de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales (FCFMyN), Yamil Sirur Flores, centró sus estudios en una metodología que podría emplearse en industrias alimentarias, mineras, farmacéuticas, cementeras, siderúrgicas, entre otras, que utilicen materiales granulares, específicamente cuando se requiere descargar silos industriales de almacenamiento. El trabajo fue distinguido por la Asociación Física Argentina (AFA).
Un silo industrial es una estructura de gran tamaño que utilizan las empresas para almacenar material. El Licenciado en Física por la Universidad Nacional de San Luis (UNSL) indagó en nuevas formas de descargar estas grandes estructuras, aplicando en el interior del silo, un obstáculo móvil. Este estudio brinda una nueva herramienta a las industrias, específicamente a aquellas que utilizan materiales granulares o bien utilicen un silo para almacenar y descargar.
En este trabajo, Yamil Sirur Flores estudió por primera vez, de forma experimental y teórica, el efecto que produce un obstáculo móvil en el flujo de descarga de lentejas en el interior de un silo modelo. «El obstáculo móvil consiste en una esfera que puede pendular libremente cuando el silo está vacío», contó el científico. En la parte superior del silo se dispone de un dispositivo rotativo que permite ajustar la altura del obstáculo respecto a la abertura de salida del silo. El estudio se enfocó en analizar el flujo medio de descarga, sus fluctuaciones respecto al valor medio y las velocidades de los granos al variar tanto el ancho de la abertura de salida como la altura del obstáculo.
Adicionalmente, se desarrolló un modelo teórico de aproximación para predecir el flujo medio para un cierto rango de alturas del obstáculo. Lo interesante es que se encontró que el obstáculo móvil, en una altura óptima, es capaz de aumentar el flujo medio de descarga alrededor de un 15% respecto al caso del flujo del silo sin el obstáculo, y además, producir un flujo de descarga más estable ya que las fluctuaciones relativas del flujo disminuyen. «El modelo teórico se ajustó bastante bien a los datos experimentales, sobre todo para alturas de obstáculo y aberturas de salida más pequeñas. También se hicieron algunas mediciones con un obstáculo fijo con fines comparativos», expresó.
Estas mediciones arrojaron que los resultados son muy similares al caso móvil, pero se encontró que el modelo teórico se ajusta mejor para el caso fijo. Además, una de las principales conclusiones del trabajo es que, a los efectos de la aplicación del sistema de obstáculos en la industria, el obstáculo móvil contribuye a facilitar el diseño de silos y tolvas, y resulta mucho más práctico y versátil que el caso fijo.
El Físico también expresó que una de las principales conclusiones de este trabajo es que se pudo explicar por qué se produce ese aumento del flujo. En este sentido sostuvo que es por el efecto conocido como «sala de espera» que es un punto donde se optimiza tanto la velocidad como la densidad de los granos. «El efecto sala de espera básicamente consiste en la acumulación de los granos encima del obstáculo de tal manera que se produce un pequeño descenso de la densidad de los granos en la región de salida del silo y esa disminución de la densidad permite que los granos se muevan con un poco más de libertad, se optimice y maximice la velocidad de tal manera que se incrementa el flujo», dijo.
Su aplicabilidad. Teniendo en cuenta los resultados del trabajo y dependiendo de las necesidades industriales, el uso de un obstáculo móvil podría resultar más útil que uno fijo para incrementar y/o estabilizar el flujo de descarga de materiales granulares en silos de industrias como la alimentaria, minera, farmacéutica, cementera, siderúrgica, entre otras.
Datos
En el mes de septiembre obtuvo la primera mención especial que otorga la Asociación Física Argentina (AFA) a los trabajos que se presentan durante su reunión anual para aspirar al Premio Luis Másperi. Este premio consiste en premiar a los mejores Trabajos Finales de la Licenciatura en Física de Argentina que son presentados en forma de póster y acompañados de una exposición oral. «Resulté ser premiado en segundo lugar al recibir la primera Mención Especial. Según el jurado, por la calidad de mi presentación y exposición, y por la relevancia del problema estudiado y aplicabilidad de la solución propuesta», remarcó.
Por otra parte, con esta investigación el Físico representará a la UNSL en una jornada internacional de jóvenes investigadores en Paraguay en el mes de octubre. Su trabajo de tesis de Licenciatura fue dirigido por la Dra. Jesica Benito, la Dra. Ana Vidales y el Dr. Rodolfo Uñac. Actualmente se encuentra realizando sus estudios doctorales con una beca interna del Conicet.