Abstract

JAIMES, J. et al. Pattern formation in oscillatory granular flows. Rev. mex. fis. [online]. 2002, vol.48, n.6, pp.534-538. ISSN 0035-001X.

Se examina experimentalmente el comportamiento de materiales granulares sujetos a vibraciones horizontales, verticales y combinaciones de ambas. Se utilizaron geometrías de sección cuadrada, rectangular y circular, con esferas de vidrio, mijo y lentejas como medios granulados. Las frecuencias de oscilación cubrieron el intervalo entre 0 y 35 Hz y las amplitudes se variaron entre 0 y 5.5 mm. Cámaras de video de alta velocidad localizadas frontal y lateralmente permitieron analizar los patrones de flujo. Cuatro distintos fenomenos fueron observados: apilamiento, arqueo, ondas superficiales de pequeña amplitud y ondas superficiales de gran amplitud. La aparición de dichos patrones depende básicamente de dos parámetros adimensionales: el primero involucra la amplitud, la frecuencia de oscilación y la aceleración gravitacional, mientras que el segundo es representativo de la cantidad de material granular en el contenedor experimental. Para vibraciones verticales, los resultados concuerdan con los reportados por Wassgren, et al. (1996), aunque con ciertas discrepancias. En el caso de vibraciones horizontales se presentaron ciclos convectivos que giraban en direcciones opuestas y ondas laterales a una frecuencia equivalente a la mitad de la frecuencia de excitación. Para el caso de vibraciones combinadas, una superposición de efectos entre los de vibración horizontal y vertical apareció y fue analizada. Finalmente, se compararon los resultados experimentales con predicciones numéricas basadas en dinámica molecular con resultados aceptables.

Keywords : Dinámica granular; flujo granular; materiales granulares.

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