Distribuição do fluxo de ar em silos com sistema de aeração: análise por elementos finitos

Portugués. A distribuição de ar em uma massa de grãos de milho submetida a um processo de aeração, foi obtida, neste trabalho, através de simulações em que se empregou a técnica de elementos finitos. O produto (13% b.u.) encontrava-se armazenado em silo metálico provido de dutos circulares para aeração. A massa de grãos foi considerada um conjunto de regiões (resistências distribuídas) que oferecem diferentes resistências ao escoamento de ar nas direções horizontal e vertical (anisotropia). O modelo para distribuição de ar no silo foi validado por meio de experimentos, usando-se condições idênticas às simuladas com um fluxo de ar de 0,0157 m³ s-1 m-2. A distribuição de ar proveniente das simulações, indicou a existência de zonas de baixa velocidade na massa de grãos situadas, na sua parte inferior, próximas ao centro do silo e à sua parede. As velocidades do ar na superfície da massa de grãos, simuladas e experimentais, tenderam a ser uniformes. A utilização da técnica de elementos finitos para a predição da distribuição do fluxo de ar, em silos providos de sistema de aeração, mostrou-se satisfatória e envolveu um erro relativo médio de 6,9%.

Inglés. In this work the finite element technique was used to obtain the air distribution in a mass of corn kernels submitted to an aeration process. The product (13% w.b.) was stored in metallic bin provided with a circular duct aeration system. The mass of grains was considered as being composed of regions (distributed resistances) that offer different resistances to the airflow in the horizontal and vertical directions. The model for air distribution in the bin was validated through experiments under similar conditions to the simulated ones with 0.0157 m³ s-1 m-2 airflow. The simulated air distribution indicated the existence of zones of low air velocities in the mass of grains located at the base of the bin (close to the center and to the wall of the bin). The simulated and experimental air velocities on the surface of the mass of grains showed a uniform tendency. The use of the finite element technique for the prediction of the airflow distribution in bins with aeration system was satisfactory and it involved a mean relative error of 6.9%..