Modelación de la mezcla grano- cáscara en una máquina limpiadora de higuerilla (Ricinus communis L.)

Abstract

En la actualidad la limpieza de los granos por medio del vacío se está difundiendo, en el desarrollo de equipos agrícolas, debido a la ausencia de polvo en el área de trabajo. Un problema habitual es la acumulación del material en sectores conflictivos del sistema de limpieza, como en lugares de cambios bruscos de dirección o de sección en los tubos. En particular, resulta de especial interés, el componente que distribuye el flujo, dado que un correcto diseño debe asegurar una distribución homogénea del caudal del aire y el material, sin atascamientos (acumulaciones). El presente trabajo tiene como objetivo analizar el comportamiento de los granos y cáscaras de la higuerilla (Ricinus communis L.) en el sistema de limpieza mediante la técnica de la dinámica de fluidos computacional (CFD) y la trayectoria de la partícula en la salida del ventilador, para determinar la velocidad mínima adecuada. En la simulación se utilizaron los modelos k-épsilon y DPM (modelo de fase discreta) de ANSYS FLUENT. Un banco de prueba y una estructura metálica se construyó e instrumentó para comparar los resultados experimentales y los computacionales. La comparación de los resultados mostró una buena concordancia cualitativa y cuantitativa (R2= 82%) en el perfil de la velocidad. El promedio de la velocidad fue de 5.98 y 5.09 ms-1 para la estimada y experimental respectivamente. La desviación estándar fue de 1.85 y 1.63 ms-1 para la velocidad estimada y experimental respectivamente. Finalmente, el modelo de la trayectoria de la partícula predice adecuadamente la distribución del material en la salida del ventilador.