Embotellamientos y atascos

Cuando un medio granular se descarga de un silo, la formación espontánea de arcos o bóvedas sobre el orificio causa intermitencias en el flujo que pueden desembocar en un atasco. Para reiniciar el flujo se aplica una perturbación externa en el sistema, típicamente una vibración. En nuestro equipo investigamos tanto el problema de la formación de atascos como el de su destrucción mediante vibraciones. Sabemos que la formación de atascos es un proceso Poissoniano en el que la probabilidad de que se genere un arco estable es constante en el tiempo. Por el contrario, la ruptura del arco es un proceso con memoria en el que la probabilidad de ruptura se reduce a medida que el tiempo avanza, dando lugar a una estadística anómala en la distribución de tiempos de ruptura. Este comportamiento dual ha sido utilizado para definir un diagrama de atascos basado en que la distribución de tiempos de ruptura puede no converger si el tamaño del agujero o la intensidad de vibración son suficientemente pequeños. En este momento estamos investigando el origen físico de la estadística anómala encontrada para las distribuciones de tiempo de ruptura.

Otra cuestión interesante que queda por resolver es si, en un silo estático, existe un tamaño crítico del orificio por encima del cual el atasco no es posible. Trabajos recientes en este campo parecen sugerir que tal transición a un estado fluido no existe, implicando que incluso orificios enormemente grandes se atascarán si se espera el tiempo suficiente. A pesar de ello, no existe una explicación física totalmente conclusiva sobre este asunto por lo que estamos trabajando en diferentes direcciones para tratar de encontrarla. Una de ellas es desacoplar las contribuciones geométrica y dinámica al atasco. Además, hemos estado trabajando en el papel que juegan diversas variables en el proceso de atasco como la anchura del silo, o la sorprendente reducción de la probabilidad de atascos encontrada si se coloca un obstáculo encima del orificio de salida.

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