Central and eccentric granular material flows in bins/hoppers registered by DPIV optical technique
 
More details
Hide details
1
Chair of Structural Mechanics, Civil Engineering Department, Białystok Technical University ul. Wiejska 45 E, 15-351 Białystok
2
Department of Mechanics and Physics of Fluids, Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, ul. Świętokrzyska 21, 00-049 Warszawa
 
Acta Agroph. 2004, 4(2), 519–531
KEYWORDS
ABSTRACT
Application of a new optical technique – Digital Particle Image Velocimetry in investigation of inherently transient processes of granular material flows in a plane model of silo built of Plexiglas is presented. The transparent walls of the model allow for flow visualisation and PIV measurements of velocity fields or local stresses in the material. The outlet in the model was located in three changed positions. Flax-seed as a granular material was used in the experiments. This material develops negligible static electricity when flowing and sliding over Plexiglas. The experimental setup consists of high resolution camera (SensiCam) permitting to acquire about 200 pairs of 1280x1024 pixel images with frequency of 3.75 Hz. Evaluation of grain displacement (and velocity) is performed for each pair of images, taken at the interval 0.267 s. A sequence of digital images of moving material in the model is analyzed with PIV. The zones where the material is in motion and the stagnant zones are characterized. The change of local velocity with time is demonstrated with this method providing an insight into the dynamic behaviour of the granular material. The fluctuations of material motion lead to changes of the wall stresses.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Centryczne i niecentryczne przepływy materiałów granulowanych w zbiornikach rejestrowane optyczną techniką DPIV
siemię lniane, technika DPIV, centryczny i niecentryczny przepływ
W pracy przedstawione jest zastosowania nowej techniki optycznej DPIV w badaniach naturalnych procesów przepływów materiałów granulowanych w płaskim modelu silosu zbudowanego z płyty poliwęglanowej. Przezroczyste ściany modelu silosu umożliwiają pomiary pól prędkości czy lokalnych naprężeń w materiale za pomocą techniki PIV. Szczelinę wylotową w modelu zlokalizowano w trzech różnych miejscach. Wykorzystano siemię lniane jako granulowany materiał w eksperymentach. Materiał ten wykazuje nieznaczne własności elektryzujące w czasie płynięcia i ślizgania się po płycie poliwęglanowej ściany modelu. Stanowisko badawcze stanowi kamera o wysokiej roz-dzielczości (SensiCam) pozwalająca na wykonanie około 200 par obrazów o wymiarach 1280x1024 pikseli, z częstotliwością 3,75 Hz. Badanie przemieszczeń ziaren (i ich prędkości) wykonano dla każdej pary obrazów, pobranych co 0,267 s. Seria obrazów cyfrowych płynącego materiału w modelu jest analizowana techniką PIV. Scharakteryzowano strefy płynięcia oraz strefy zastoju materiału. Pokazano zmianę lokalnej prędkości w czasie proponowaną metodą umożliwiającą przedstawienie dynamiki zachowania materiału granulo-wanego. Fluktuacje ruchu materiału prowadzą do zmian wartości naprężeń w ścianie.
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125