بررسي ساختار بار درون آسياهاي گردان براي شكل‌هاي مختلف ذرات با روش اجزاي گسسته

روش اجزاي گسسته (راگ) با فرض شكل كروي براي ذرات، تاكنون به طور گسترده‌اي براي بررسي حركت بار در آسياهاي گردان، استفاده شده است. اگرچه فرض كرويت به دليل پيچيدگي ارايه شكل ذرات غيركروي و تاثير بارز آن بر سرعت محاسبات و پيچيدگي تشخيص برخورد بين ذرات است، شبيه‌سازي ذرات با شكل واقعي، به در نظر گرفتن رفتار مكانيكي آن‌ها كمك مي‌كند. در اين تحقيق، از نرم‌افزار ©KMPCDEM، براي شبيه‌سازي حركت بار استفاده شد. كاليبراسيون پارامترهاي ورودي شبيه‌سازي با استفاده از آسياي آزمايشگاهي (با قطر 100 و طول 10.8 سانتي‌متر) انجام شد. آزمايش‌هاي كاليبراسيون با گلوله‌هاي فلزي و مكعب‌هاي چوبي انجام شدند. پس از كاليبراسيون، شبيه‌سازي‌هايي با شكل‌هاي مختلف ذرات (كروي، مكعبي و چهاروجهي) براي مطالعه تاثير شكل ذرات بر ساختار بار انجام شد. مقايسه نتايج شبيه‌سازي با آزمايشگاهي نشان داد كه تفاوت بين مقادير اندازه‌گيري و پيش‌بيني‌ شده براي نقطه برخورد، شانه و پاشنه بار به‌ ترتيب 3، 4 و 5 درجه بود. به دليل قفل‌شدگي بيشتر ذرات غيركروي، تفاوت معناداري (17%) بين ميزان بار در پرواز ذرات كروي و غيركروي وجود داشت. نتايج نشان داد كه كشيدگي بار با در نظر گرفتن شكل غيركروي، حدود 5 درجه بيشتر بود. با تغيير شكل ذرات از كروي به غيركروي، زمان انجام محاسبات براي 20 ثانيه شبيه‌سازي، 35 برابر افزايش يافت.